| 초록 |
촉매를 이용한 CH4 연소 반응은 기존 열산화 방식에 비하여 비교적 낮은 온도에서 반응이 진행됨으로 thermal NOx의 발생 없이 CH4의 완전 연소가 가능한 방법이다. 따라서, 다양한 연구가 진행되어 왔으나, 여전히 수열안정성(hydrothermal stability) 및 저온 반응성 증가는 주요한 해결과제이다. 본 연구에서는 1wt% Pd/ZrO2 촉매를 대상으로 소성 온도를 변수로 하여, 소성 온도에 따른 수열안정성 및 저온 반응성의 변화를 면밀하게 관찰하였다. 특히, ZrO2 담체를 고온(900 °C)에서 소성한 후 Pd를 incipient wetness method로 함침하고, 이 후 소성 온도를 500 – 900 °C 범위에서 조절하였다. 결과적으로, 소성온도에 따라 450 °C 등온반응의 촉매 활성은 700 °C 에서 최고 활성을 보이는 volcano curve 형태를 나타내고 수열안정성 역시 소성온도에 큰 영향을 받았다. 또한, 모든 촉매가 반응 초기에 반응성이 시간에 따라 점차 증가하는 활성화 단계를 나타냈는데, 본 연구에서는 이러한 활성화 단계가 발현되는 이유에 대하여 temperature-programmed 메탄 연소반응과 CH4-TPR을 이용하여 규명하고자 하였다. |
