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Applied Chemistry for Engineering, Vol.22, No.2, 161-166, April, 2011
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이산화탄소 건식 개질반응을 위한 코발트계 촉매에서 Pt와 La의 영향
The Effect of Pt and La Promoted on Cobalt-Based Catalyst for CO2 Dry Reforming
이혜현, 송상훈, 장태선, 홍지숙, 서정권†, 이창용1
  • 한국화학연구원 환경자원연구센터
  • 1공주대학교 환경공학과
Hye-Hyun Lee, Sang-Hoon Song, Tae-Sun Chang, Ji-Sook Hong, Jeong-Kwon Suh†, and Chang-Yong Lee1
  • Environment & Resources Center, Korea Research Institute of Chemical Technology, Daejeon 305-600, Korea
  • 1Department of Environmental Engineering, Kongju National University, Chungnam 133-791, Korea
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초록
이산화탄소를 수소와 일산화탄소로 전환시키는 이산화탄소 건조 개질반응은 대표적인 흡열반응이며 열역학적으로 불리한 반응으로 알려져 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 높은 열적 내구성과 수명 최적화에 적합한 귀금속계 촉매 개발 연구가 활발히 진행되고 있으나 경제적인 어려움을 지니고 있다. 본 연구에서는 Co/SiO2 촉매에 Pt (0.02∼0.2wt%)와 La (2∼20 wt%)을 각각 담지시켜 이산화탄소 건조 개질반응을 통해 우수한 활성과 경제적인 사용을 할 수 있는 함량을 확인 할 수 있었다. 그 결과, 0.04 wt% Pt 또는 9 wt% La을 담지하였을 경우에 각각 57%와 55%의 가장 높은 활성도를 보여주었다. 촉매 특성화에 의하여 0.04 wt% Pt와 9 wt% La이 첨가된 촉매의 코발트 입자 크기는 이 연구에서 가장 작은 입자 크기를 가진다는 것을 확인하였다. 그러므로 코발트의 입자 크기가 Pt와 La의 함량 때문에 촉매의 안정성과 반응성에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
The CO2 dry reforming reaction, which converts carbon dioxide to hydrogen and carbon monoxide, is typical endothermic reaction, and also known as adverse reaction owing to thermodynamics. In order to overcome the problem, the development studies of suitable catalyst based on precious metals for high durability of thermal and optimization of life time have been examined but it had economical problem by high cost. In this study, we confirmed optimum contents of Pt and La with such different contents of Pt (0.02∼0.2 wt%) or La (2∼20 wt%) over Co/SiO2 which prepared for excellent activity and cost-effective catalysts. As a result, the promoted catalysts with 0.04 wt% Pt or 9 wt% La over Co/SiO2 showed the highest activity which is 57% and 55% CO2 conversion respectively. Also, the particle size of cobalt on the promoted catalysts with 0.04 wt% Pt or 9 wt% La by characterization of catalyst could confirm the smallest particle size in this study. Therefore, it could know that particle size of cobalt had effected the stability and reactivity of catalysts due to the contents of Pt and La.
Keywords:CO2 dry reforming;cobalt-silica catalyst;platinum;lanthanum;cobalt particle size
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