| 초록 |
최근 가격이 저렴하고 전 세계 각 지역에 풍부하게 매장되어 있는 셰일 가스가 발견되면서 이를 활용하는 기술 개발 및 연구가 전 세계적으로 활발히 진행 중에 있다. 셰일 가스는 주 성분이 메탄, 에탄으로 이루어져 있으며, 그 중 에탄 크래킹 공정으로 석유 화학 제품의 기초 원료인 에틸렌을 생산하고 있다. 그런데 이를 금속 산화물의 환원 반응에 적용하여 에탄을 환원제로 사용한다면 에틸렌뿐만 아니라 합성 가스도 생산할 수 있을 것으로 기대된다. 재산화 반응에서는 이산화탄소를 산화제로 사용한다면 지구 온난화에 가장 큰 영향을 주는 이산화탄소를 재이용할 수 있으므로 환경 문제 해결에 상당한 기여를 할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 환원 - 재산화 반응의 금속 산화물로 CeO2를 선택하여 상용 ZrO2 분말에 지지시켜 30wt%의 CeO2/ZrO2 시료를 제조하였다. 반응 온도는 650 ~ 800℃로 변화시켜 온도별 반응 특성을 조사하였다. 환원 반응에서 금속 산화물의 환원도, 생성 가스 수율과 탄소 침적 등의 환원 특성을 조사하였으며, 이어서 재산화 반응에서는 물과 이산화탄소를 산화제로 사용하여 환원된 금속 산화물의 재산화율과 이산화탄소 전환율을 확인하였다. |
