| 초록 |
주요 온실가스인 이산화탄소와 메탄가스를 반응물로 하여 합성가스를 생성하는 메탄건식개질 반응은 이산화탄소를 부가가치 화학 물질로 전환할 수 있는 유망한 공정이다. 메탄건식개질반응에서 사용하는 촉매는 탄소 침적으로 인한 비활성화가 큰 문제점이다. 이를 해결하기 위하여 촉매의 기공 구조를 제어하는 연구가 진행되어 왔다. 그러나, 단일 기공을 가지는 촉매는 빠른 내부 확산 요구를 충족시키지 못하고, 높은 공간속도에서 빠르게 비활성화 되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 메조포어와 메크로포어를 동시에 가지고 있는 bimodal 기공 구조 촉매를 이용해 촉매의 활성 향상과 빠른 내부 확산 요구에 대한 문제를 해결하고자 한다. 메탄건식개질 반응에서 촉매의 기공 구조가 촉매의 활성에 미치는 영향을 확인하기 위해 분무열분해법으로 NiCoMgAl 촉매를 제조하였다. Bimodal 기공 구조의 형성을 위해 dextrin을 이용하였고, 그 함량을 조절하여 기공의 분포를 다양하게 변화시켰다. 메탄건식개질 반응에서 96000 mL/gcat∙h 공간속도 하에 dextrin을 첨가하지 않은 촉매는 68%(이산화탄소), 54%(메탄)의 낮은 전환율을 보였고, dextrin의 농도를 1.5g/100mL으로 첨가하여 합성한 촉매는 92%(이산화탄소), 87%(메탄)의 높은 전환율을 보였다. 이를 바탕으로 촉매 기공 구조가 메탄건식개질 반응에서 촉매의 활성에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. |
