| 초록 |
대량의 세일가스가 채굴되어지면서 그 주성분인 메탄을 활용하는 연구가 많은 관심을 끌고 있다. 그 중에서도 메탄의 개질반응(Steam Methane Reforming, Dry Reforming of Methane 등)들이 주목받고 있는데 이는 CO와 H2로 이루어진 Syn-gas를 생성해서 다양한 반응에서 활용이 가능하기 때문이다. 기존의 상용화된 촉매의 경우 니켈을 기반으로 하거나 귀금속의 일종인 루테늄을 사용하고 있는데 경제성을 고려한다면 주성분을 니켈(Ni)로 하여야한다. 하지만 니켈을 주성분으로 한다면 입자가 뭉치는 소결현상(sintering)과 촉매 표면에 탄소가 침적되는 코킹현상(coking)이 발생하여 장시간 사용에 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 니켈을 담지한 알루미나(Ni/γ-Alumina) 촉매에 다양한 알칼리토족 금속산화물(MgO, CaO등)을 소량 (10 wt. % 이하) 담지해서 촉매성능을 향상시키면서 촉매 가격의 증가는 최소화시키고자 했다. 또한 귀금속의 가격과 성능을 고려했을 때 가장 저렴하면서 촉매활성이 우수한 루테늄을 소량 담지시켜 촉매의 안정성을 높이고자 했다. Steam Methane Reforming 과 Dry Reforming of Methane 두 반응에서 최적 조성의 촉매를 합성 하였고 장시간 반응을 통해 해당 촉매의 안정성을 입증하였다. |
