NiO-Magnetite가 이산화탄소의 메탄화에 미치는 영향 = Effects on the Methanization of Carbon Dioxide using NiO-Magnetite
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발행연도
1996
작성언어
Korean
KDC
505.000
자료형태
학술저널
수록면
533-548(16쪽)
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황산제1철(FeSO₄ㆍ 7H₂O)과 수산화나트륨(NaOH) 수용액의 당량비를 1.00으로 혼합한 후 여기에 NiO수용액을 0.03, 0.05, 3.00mole%로 첨가하여 NiO-magnetite를 합성하다. 합성물질의 구조를 X-ray diffraction(XRD), SEM관찰에 의해 검토하였고 BET법을 이용한 Surface area를 관찰하였다.
각각의 mole%로 합성한 NiO-magnetite를 300℃, 350℃, 400℃, 450℃에서 수소(H₂)가스를 100ml/min 속도로 4시간 동안 공급하면서 환원시켜 산소결함 NiO-magmetite(NiO-Fe₃O₄-δ)를 제조하였다. 이 산소결함 NiO-magnetite를 이용하여 각각의 온도에서 이산탄소(CO₂)의 분해반응을 조사하였다. 이산화탄소는 10분내에 90%이상 분해되었다. 산소결함 NiO-magnetite의 표면에 탄소가 석출되었으며 이 탄소가 650℃에서 수소(H₂)가스와 반응하여 메탄(CH₄)으로 되었음을 확인하였다. 또한 NiO-magnetite를 이용한 이산화탄소 분해반의 반응차수와 각각의 온도에서 분해반응에 대한 반응속도상수를 구하였고 NiO-magnetite를 이용한 이산화탄소의 분해반응의 활성화에너지를 구했다. 본 실험에서 반응차수(n)는 0.9차이며 반응속도상수와 아레니우스법칙을 이용해 얻은 활성화는 51 ∼73kJ/mol임을 알았다.
The solution of FeSO₄ㆍ 7H₂O and NaOH solution were prepared at the equivalent ratios 1.00. 0.03, 0.05, 0.30, 3.00mole% of NiO solution was added to the mixture. NiO-magnetite was synthesized by Air-bubbling. The character of the material synthesized thereby X-ray diffraction, SEM, TG-DTA. The surface area was measured by the BET method.
The NiO-magnetite was supplied with hydrogen gas for 4 hours to be reduced to oxygen-deficit NiO-magnetite. By using the oxygen-deficit NiO-magnetite, the decomposition of CO₂ was observed 300℃, 350℃, 400℃, 450℃. More than 90% of CO₂ was decomposed in 10 minutes. Elementary carbone depoosited on the surface of NiO-magnetite. Then these carbones reacted with hydrogen gas to became methane at 650℃.
The reaction order was found by using intergrated concentration changes with time. The activation energy for the decomposition of CO₂ was found by employing the Arrhenius law. Consequently, the reaction order turned out to be 0.9 and the activation energy was 51 to 73kJ/mol.
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