화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2021년 가을 (10/27 ~ 10/29, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 27권 2호, p.2232
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 초임계 흡열 연료 분해 반응에서 Zn이 도핑된 H-ZSM-5 zeolite의 촉매적인 성능 평가
초록 H-ZSM-5 zeolite는 극초음속 비행체에 사용되는 흡열 연료의 냉각 성능을 향상시키기 위해 다양한 연구 분야에서 고체산 촉매로 적용되고 있다. Micropore 구조가 채널형태를 이루고 있고 강산점이 발달한 H-ZSM-5 zeolite는 초임계 조건에서 흡열 연료를 대상으로 높은 촉매적인 분해 성능을 보이지만 다량의 코크 형성을 유발하여 급격한 촉매의 비활성화로 인한 짧은 촉매 수명의 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 초임계 조건에서 흡열 연료의 기상 전화율과 촉매 수명을 증가시키는 방법의 일환으로 기존의 H-ZSM-5 zeolite 촉매에 탈수소화 반응을 촉진하는 Zn 금속을 도핑하는 기술을 적용하였다. 흡열 연료로 methylcyclohexane (MCH)를 사용하였으며, MCH의 흡열 분해 반응은 초임계 조건인 5 MPa 및 550 oC에서 30분간 수행되었다. 제조된 촉매 특성 분석을 위해 BET, XRD, XRF, NH3-TPD, pyridine adsorption FT-IR 분석을 수행하였고, 반응 후 촉매에 존재하는 코크 분석을 위해 TG 분석을 수행하였다. 제조된 Zn doped ZSM-5 zeolite 촉매는 기존 H-ZSM-5 zeolite 촉매보다 초기 MCH 전화율은 낮지만 반응시간이 지남에 따라 MCH 전화율은 상대적으로 높게 유지되었으며, Zn이 과량 도핑됨에 따라 촉매 비활성화가 다시 증가하였다.
저자 정병준1, 이지민1, 윤성순1, 정병훈2, 김학주3, 박정훈1
소속 1동국대, 2국방과학(연), 3한국에너지기술(연)
키워드 촉매
E-Mail pjhoon@dongguk.edu
원문파일 초록 보기