| 초록 |
메탄 건식 개질 반응은 두 대표적인 온실가스인 CH4과 CO2를 사용하여 합성가스 (CO와 H2)를 생산하는 반응으로, 온실가스의 저감과 활용에 대한 관심의 증가로 각광받고 있다. 건식 개질 반응은 등몰의 H2/CO를 얻을 수 있어, 다양한 촉매반응에 활용도가 높다. 본 연구팀에서 기 개발된 Co-Ru-Zr/SiO2 촉매는 건식 개질 반응에서 우수한 촉매활성을 나타내지만, 압력강하 및 촉매 파괴 문제로 촉매의 대형화에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 연구에서는 열적 안정성이 높고, 압력강하에 이점을 가지고 있는 monolith 지지체를 활용하여 Co-Ru-Zr/monolith (CRZ/M)촉매를 제조하고 건식 개질 반응에 적용하였다. CRZ/M 촉매는 환경촉매분야에 널리 사용되고 있는 Cordierite, SiC 및 Rota monolith를 담체로 solution-coating법으로 제조하였다. 다양한 담체 중, Cordierite 지지체에서 가장 높은 촉매 활성이 관찰되었고, 0.9 wt.% CRZ가 담지 된 촉매가 우수한 활성을 나타내었다. 또한, 0.9 wt.% CRZ/M 촉매는 900 ℃, 300시간이상의 장수명 반응 동안 95%의 CO2 전환율을 유지하였으며, 반응 후 탄소 침적이 거의 일어나지 않았음을 확인하였다. |
