WGS 반응용 Pt/Ce<sub>(1-x)</sub>Zr<sub>(x)</sub>O<sub>2</sub> 촉매에 Ni 첨가에 따른 영향
저자
정대운(Jeong, Dae-Woon) ; 김기선(Kim, Ki-Sun) ; 엄익환(Eum, Ic-Hwan) ; 이성훈(Lee, Sung-Hun) ; 구기영(Koo, Kee-Young) ; 윤왕래(Yoon, Wang-Lai) ; 노현석(Roh, Hyun-Seog)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2009
작성언어
Korean
주제어
KDC
505
자료형태
학술저널
수록면
232-232(1쪽)
제공처
최근 WGS반응용 Pt 촉매의 성능 향상을 위한 다양한 담체 및 조촉매(Promotor) 개발에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 선행 연구결과, 입방(Cubic)구조를 가지는 Ce_{0.8}Zr_{0.2}O₂ 담체는 정방 입계(Tetragonal)구조를 가지는 Ce_{0.2}Zr_{0.8}O₂ 담체 또는 혼합산화물(Mixed oxide)구조를 가지는 Ce_{0.5}Zr_{0.5}O₂ 담체 보다 높은 활성과 안전성을 가진다. 이것은 촉매의 성능 향상이 Ce-ZrO₂의 결정구조에 의존한다는 것을 나타낸다. 따라서 WGS 반응에서 Ce/Zr 비에 따라 변화된 담체 특성이 Pt 촉매의 활성에 영향이 있을 것으로 예상되며 실험결과 1% Pt/CeO₂ 촉매가 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 Pt/Ce-ZrO₂ 촉매의 성능 향상을 위해 Ce-ZrO₂ 담체에 조촉매인 Ni을 첨가하여 촉매적 활성을 비교하여 보았다. 촉매는 2%의 Pt과 15%의 Ni로 고정하였고 Ce/Zr 비를 제조변수로 하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 500?C에서 6시간 소성하였다. Pt 촉매는 함침법 (Incipient wetness impregnation)으로 담지 시켰다. 2% Pt/Ce-ZrO₂ 촉매와 2% Pt/15% Ni-Ce-ZrO₂ 촉매는 저온영역(200?{sim}320?C)에서 비슷한 CO 전환율을 나타내었으나 고온영역(360?C{sim}400?C)에서는 2% Pt/15% Ni-Ce-ZrO₂ 촉매가 더 높은 CO의 전환율을 나타내었다. 이것은 Ni의 영향으로 고온에서 부반응인 메탄화 반응(Methanation reaction)이 생긴 것으로 판단되어 메탄(CH₄)의 선택도를 살펴본 결과 2% Pt/15% Ni-Ce-ZrO₂ 촉매가 고온영역(360?{sim}400?C)에서 급격하게 증가하는 것으로 나타나 메탄화 반응이 일어난 사실을 증명한다.
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