| 학회 | 한국공업화학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO)) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | [환경·에너지] 탄소중립 제고를 위한 수소 제조저장 기술 |
| 제목 | 계산화학을 활용한 메탄 직접 전환용 용융 금속 촉매 탐색 |
| 초록 | 저탄소 수소경제사회 실현을 앞당기기 위해서는, 보다 경제적이고 친환경적인 수소 생산 기술의 개발이 필요하다. 이에 수소 생산 기술로서, 저활용 탄소자원인 메탄가스를 이산화탄소 배출 없이, 수소와 탄소 소재로 직접 전환하는 기술이 주목받고 있다. 특히 메탄가스를 직접 전환하는데 액체 상태의 용융 금속 촉매를 사용할 경우, 고순도 수소 제조 및 탄소 생성물 분리에 용이한 것으로 알려져 있다. 용융 금속 촉매 공정이 제시된 이후, 효율적인 메탄 전환을 위해 Bi 금속을 기반으로한 다양한 용융 금속 촉매가 제시되었으나, 반응 변수의 복잡성으로 인해 체계적인 연구가 부족한 상황이다. 이에 본 연구에서는 밀도 범함수 이론 및 제1원리 분자동역학을 통해 용융 금속 촉매 표면에서의 촉매 반응 및 생성물의 확산 거동을 모사하고, 용매 금속 및 용질 금속의 역할을 규명하고자 하였다. 또한 계산 결과를 토대로 촉매의 활성을 예측하고, 새로운 용융 금속촉매 조합을 제시하고자 하였다. 본 결과는 용융 금속 촉매상에서 메탄 직접 전환 반응에 대한 이론적 이해와 더불어 신규 촉매를 개발하는데 새로운 방법론을 제시하고 있다. |
| 저자 | 한승주, 김석기, 박경아, 서정철, 박선주, 이윤조 |
| 소속 | 한국화학(연) |
| 키워드 | 수소; 메탄 직접 전환; 용융 금속 촉매; DFT |
