| 초록 |
경유에 포함된 황화합물은 연료전지의 개질기에 사용되는 촉매 또는 전극에 피독 현상을 일으켜 연료전지의 효율을 감소시킨다. 이에 연료전지에 경유를 사용하기 위해서는 황 농도를 1 ppm 이하로 낮출 수 있는 고심도 탈황공정의 개발이 필수적이다. 산화탈황공정은 다른 탈황공정에 비해 제거가 어려운 방향족 황화합물의 제거에 효과적이다. 본 연구에서는 경유의 황 화합물 제거를 위한 산화탈황 공정의 산화 촉매로 실리카로 이루어져 있는 다공성 물질인 SBA-15에 산화텅스텐을 다양한 농도로 담지 하여 촉매를 제조한 뒤 XRD 및 XPS, BET 이론을 통해 제조한 촉매의 물리적 특성을 조사하였다. 산화제로 과산화수소를 사용한 산화공정과 아세토니트릴을 용매로 사용한 추출공정을 통해 촉매의 산화 성능을 평가하였다. 5~20 wt%의 WOx가 담지 된 촉매의 산화 성능을 비교한 결과, 담지량이 증가함에 따라 산화력이 증가하여 탈황 효율이 향상됨을 보였으나 15 wt% 이상의 담지량을 가진 촉매부터는 더 이상 산화성능이 증가하지 않았다. 이는 촉매의 활성이 산화텡스텐의 함량이 담체에 단일층을 형성했을 때 가장 커지며, 그 이상이 되면 산화텡스텐의 결정화가 이뤄지면서 활성점의 수가 더 이상 증가하지 않는 것으로 생각된다. 본 연구에서 수행된 15 wt% WOx/SBA-15 촉매와 과산화수소를 이용한 경유의 탈황 효율은 최대 76.3%로 가장 높은 산화 성능을 나타냈다. |
