화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 포스터-촉매
제목 Na2WO4/SiO2 촉매를 이용한 메탄의 산화이량화 반응 키네틱 연구
초록 메탄의 산화이량화 반응(Oxidative coupling of methane;OCM)은 직접전환 방법으로 메탄으로부터 에탄과 에틸렌을 생산하는 반응으로 Na2WO4/SiO2 촉매는고온에서 높은 안정성을 가지는 고성능 촉매로 알려져 있다. OCM 반응은 균일 반응과 불균일 반응의네트워크로 구성되며 다양한 연구자들에 의해 반응 메커니즘과 반응속도론에 대해 연구되었으나 명확한 반응 경로에 대해 밝혀진 바가 없다.

본 연구에서는 다양한 운전조건(온도,CH4/O2 비율, 희석비율)과 6개의 promoter (Co, Ce, Zn, Ni, Cu, Cr)에서수행한 실험 결과를 바탕으로 단순화된 반응 경로를 제안하였다. 메틸 라디칼에 의한 에탄의 생성은 기상에서발생하며 이외에 메탄의 활성화와 에틸랜 생성, 부반응물 생성은 촉매 표면에서 발생하며 부반응생성 반응과에탄/에틸렌 생성 반응은 독립적이다.

Levenberg-Marquardt method가 적용되는 Matlab (MathWorks, Inc.)의 ‘lsqcurvefit’ 함수를사용하여 반응속도상수를 추정하였고 VASP 프로그램을 이용하여 촉매 표면에서의 흡착 에너지를 계산하여promoter가 반응경로에 미치는 영향을 살펴보았다.
저자 우예솔1, 김서린1, 하정명2, 박명준1
소속 1아주대, 2한국과학기술(연)
키워드 OCM; 산화이량화
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