| 초록 |
본 연구에 사용된 촉매는 전이금속계열에 속하는 구리(Cu)를 기본물질로 하여 γ-Al2O3, γ-Al2O3+TiO2, Zeolite등 여러 가지 지지체를 혼합하여 초기습식함침법으로 촉매를 제조하였고, 실험장치로는 VOCs(벤젠) 생성장치(water bath)와 촉매산화장치(furnace) 그리고 검출장치(gas chromatography, GC)로 구성되어 있다. 촉매산화장치는 fixed bed type의 길이 110cm, 내경 1/2 inch의 석영관(quartz tube)를 반응기로 중간에 반응성이 없는 sintered plate를 설치하여 충전된 촉매를 지지할 수 있도록 하였다. 석영관 안에 일정량의 촉매를 충전시킨 후 휘발성유기물질(VOCs)인 벤젠을 일정농도로 연속적으로 공급하면서 VOC 촉매연소특성을 고찰하였다. 실험변수로는 구리의 함침량(5~20wt%)과 주어진 촉매에 대해 공간속도(5,000~20,000 hr-1), VOC농도(1,000~2,000ppm)등이 적용되었으며, GC를 이용한 가스분석을 실시하였다. 제조된 여러 가지 촉매의 XRD, BET, SEM등의 물리화학적인 특성을 조사하였으며, 다양한 변수에 대한 벤젠산화반응의 전환율을 산출하였다. 실험결과, 구리의 함침량이 15%까지는 증가할수록 촉매의 활성도 역시 증가하다가 그 이상의 함침량에서는 감소하였다. Cu/γ-Al2O3+TiO2촉매를 사용할 경우 반응기내로 유입되는 VOC의 공간속도가 작을수록 벤젠의 전환율은 증가하는 것으로 나타났고, 동일한 공간속도하에서의 VOC농도변화는 전환율에 큰 영향을 미치지 않았다. 지지체에 따른 촉매 활성도는 Cu/γ-Al2O3+TiO2 ＞ Cu/γ-Al2O3 ＞ Cu/Zeolite 순으로 나타났다. |
