폐기물로부터 수소 회수를 위한 고온수성가스전이 반응용 스피넬 페라이트 촉매 연구 = A Study on Spinel Ferrite Catalysts for High-Temperature Water Gas Shift Reaction to Recover Hydrogen from Waste
저자
구윤정 ( Yun-jeong Gu ) ; 김학민 ( Hak-min Kim ) ; 정대운 ( Dae-woon Jeong ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2020
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-주제어
자료형태
학술저널
수록면
197-197(1쪽)
제공처
본 연구에서는 글리신을 이용한 졸-겔 연소법을 이용하여 다양한 금속(Ni, Co, Mn, Mg, Zn)을 산화철에 첨가한 스피넬 구조의 스피넬페라이트(MFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>) 촉매를 제조하였다. 글리신을 이용한 졸-겔 연소법의 경우 제조과정 중에서 촉매가 환원되므로 일반적인 금속촉매에 필요한 환원 공정이 필요 없는 장점을 가지고 있다. 제조한 촉매는 폐기물로부터 수소를 생산하기 위한 폐기물 가스화 합성가스의 고온수성가스전이반응에 적용하였다. 촉매 반응 결과, 제조한 촉매 중에서 NiFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 촉매가 매우 높은 기체공간속도(40,057 h<sup>-1</sup>)에서 가장 높은 CO 전환율(81%)을 나타내었다. 또한, 450 ℃에서 안정성 테스트를 수행한 결과 100시간 동안 비활성화 없이 활성을 유지하였다. NiFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 촉매의 우수한 성능은 역 스피넬 구조와 높은 환원성에 기인한 것이다. 결과적으로 NiFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 촉매는 고온 수성가스전이 반응에서 환원공정과 같은 전처리 과정을 거치지 않고도 우수한 활성 및 안정성을 나타낼 수 있는 경제적 촉매임을 확인하였다.
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