고순도 수소 생산을 위한 하이드로탈사이트 기반 수성가스전이 반응 촉매 개발

국문 초록 (Abstract)

최근 차세대 에너지 전달체로써 각광받고 있는 수소는 천연가스의 개질 반응 또는 석탄 및 바이오매스의 가스화를 통해 생성된 합성 가스의 수성가스전이 반응을 통해 주로 생산되고 있다. 수성가스전이 반응은 Cu 기반의 촉매 반응이며 반응을 통해 생산된 수소는 이산화탄소와 같은 반응 부산물을 포함하고 있어 PSA와 같은 추가적인 분리정제 기술을 필요로 한다. 하지만 이산화탄소 흡착 기술을 도입하여 수성가스전이 반응을 수행할 경우, 수소 생산과 함께 반응 부산물인 이산화탄소가 흡착제를 통해 선택적으로 제거되고 수소 생산 반응을 촉진시켜 보다 더 많은 고순도 수소를 생산할 수 있게 된다. 이 때 수성가스전이 반응의 효율이 가장 높은 200~400 °C의 고온에서 이산화탄소를 흡착할 수 있는 흡착제를 적용하는 것이 중요하다. 이번 연구에서는 Cu 기반의 하이드로탈사이트 촉매를 새롭게 제작하여 하이드로탈사이트 기반 흡착제와 함께 흡착부과 수성가스전이 반응에 적용시켰고, 촉매 및 흡착제의 비율과 반응온도에 따른 반응성을 비교해보았다.