화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2010년 가을 (10/21 ~ 10/22, 대전컨벤션센터)
권호 16권 2호, p.2186
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 Partial oxidation of n-dodecane over ceria-promoted Ni-subtituted hydrotalcite-derived catalysts
초록 수소생산을 위해 니켈을 치환한 하이드로탈사이트에촉진제로 세리아를 첨가한 촉매 (CexNi3Mg3Al2(OH)16(CO3)4H2O; x = 0 ~ 0.6)를 사용하여 디젤의 모사 연료인 도데칸의 부분산화 반응실험을 세리아의 함량과 O/C 비를 변화시켜가며 수행하였다. 도데칸은 1.5 cm3(STP)/min 으로 고정하고, 산소의 양은 O/C 비를 조절하기 위해 9 ~ 12 cm3(STP)/min (O/C= 1.0 ~ 1.5)으로 변화하여 도입하였다.희석기체로는 알곤을 Ar/O2 = 79/21로 고정하여 사용하였다.
도데칸은 973 K 이상에서 액상 응축물 없이 100 % 전화 되었으며, C3 이상의 탄화수소는 검출되지 않았다. 세리아를 첨가한 촉매의 경우 C2 이상의 탄화수소는 무시할 수 있을 정도로 그 양이 적었다. O/C = 1.25 에서 가장 좋은 수소 수율 및 촉매 활성을 나타내었다. O/C 비가 1.25보다 낮은 경우, 메탄의 생성량이 많았고, 이 때문에 수소 수율은 낮아졌다. O/C 비가 1.25 보다 높은 경우, 메탄의 생성량은 낮았지만, 과량의 산소로 인해 생성된 수소가 물로 전화되어 수소 수율이 낮아졌다. O/C = 1.25에서 Ce/Ni = 0.3/3 인 촉매가 가장 높은 수소 수율 및 촉매 활성을 나타내었다. 세리아에 저장된 산소가 침적 탄소를 지속적으로 연소시켜 촉매의 비활성화를 방지시켜주는 역할을 하지만, 과잉된 세리아는 활성점 역할을 하는 니켈의 표면을 덮음으로써 촉매의 활성을 감소시키는 것으로 나타났다.
저자 윤광우1, 윤기준1, 곽정훈1, 정혜흔1, 남석우2, 임태훈2
소속 1성균관대, 2KIST
키워드 Ceria; n-dodecane; Partial oxidation;
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