| 초록 |
지구 대기의 이산화탄소(CO2) 증가는 온실효과를 통해 지구온난화를 가속화하는 전세계적인 문제로 이산화탄소를 저감시킬 수 있는 해결책이 필요하다. 다양한 이산화탄소 저감 기술 중 CO2 methanation은 수소(H2)와의 기상 화학반응을 통해 이산화탄소 배출량 감소에 기여할 수 있으며, 반응을 통해 얻은 합성 가스인 메탄(CH4)은 잘 발달된 천연 가스 인프라를 통해 저장하고 운송할 수 있어 CO2를 자원화할 수 있다. 하지만 장시간 동안 메탄 생산을 지속하기 위해서는 높은 활성과 안정성을 갖춘 촉매 개발이 필요하다. 고온 및 환원 환경을 조성할 경우, 페로브스카이트(Perovsikte) 격자에 도핑된 금속 이온이 격자로부터 빠져나와 표면에 나노입자화 되는 과정인 엑솔루션(Exsolution)은 지지체와의 강한 결합으로 촉매의 내구성이 확보되는 것으로 보고된 합성 기술이다. 본 연구에서는 CO2 methanation의 대표적인 활성 촉매로 알려진 팔라듐(Palladium, Pd)의 엑솔루션 촉진을 위해 등가원소 도핑법을 적용하고자 한다. 대표적인 페로브스카이트 산화물인 SrTiO3를 Pd의 지지체로 활용하고, Sr의 등가원소인 Ba을 도핑하여 CO2 methanation에 대한 Pd 촉매의 활성 및 내구성을 평가한다. |
