| 초록 |
연료전지에 쓰이는 수소는 생산이 제한적이고 저장이 어려워 효율적인 수소 생산이 필수적이다. 수소를 생산하는 방법에는 크게 물을 전기분해하는 방법, 수증기를 사용하여 메탄과 같은 탄화수소류 연료를 개질하는 방법, 메탄에 이산화탄소를 포함시켜 건식 개질하는 방법이 있다. 물을 전기분해하는 방법은 에너지 생산성이 매우 낮고, 수증기를 이용한 메탄 개질 방법은 에너지 손실이 크다는 단점이 있다. 이산화탄소를 포함시킨 메탄의 건식 개질 방법에서는 촉매에 탄소 침적이 비교적 잘 일어난다는 단점이 있으므로, 탄소 침적에 저항성을 가지는 촉매 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 La, Cr기반의 페로브스카이트 구조에 Co, Rh, Ir 등과 같은 전이금속을 도핑시켜 탄소 침적에 저항성을 가지면서 높은 메탄 전환율을 보이는 촉매를 제조하여 메탄의 건식 개질에 적용시켜 평가하였다. 페로브스카이트 구조에 전이금속이 도핑되었는지 XRD을 통해 확인하였고, 질소등온흡착결과를 BET해석으로 비표면적을 알아보았고, XPS와 TPO를 이용하여 촉매의 Oxygen의 상태 변화를 관측하였다. 또 촉매의 건식 개질 성능은 GC-TCD로 측정하였고 촉매 구조, 건식 개질 활성 매커니즘 분석을 위하여 범 밀도 함수 이론 (Density functional theory: DFT) 계산을 사용하였다. |
