바이오디젤은 지속가능 에너지 자원으로서 관심을 받고 있고 식물유의 에스테르 교환 반응을 통해 제조된다. 제조되는 과정에서 글리세롤이 10 wt% 가량이 부가적으로 발생되며, 이를 고부가 가치의 ...
바이오디젤은 지속가능 에너지 자원으로서 관심을 받고 있고 식물유의 에스테르 교환 반응을 통해 제조된다. 제조되는 과정에서 글리세롤이 10 wt% 가량이 부가적으로 발생되며, 이를 고부가 가치의 화학물질로 전환하는 기술은 바이오디젤 제조공정이 경제성을 갖추도록 하는데 중요한 역할을 한다. 폴리에스테르 레진, 부동액, 화장품 등 응용범위가 넓은 1,2-프로판디올은 글리세롤로부터 합성될 수 있는 유용한 물질 중 하나이며, 글리세롤의 수소첨가 분해 반응을 통해 제조 할 수 있다. 반응 중 글리세롤간의 C-C 결합 대신에 C-O 결합을 끊는 구리계 촉매가 이 반응에 효과적인 것으로 알려져 있으며, 이를 응용한 촉매계와 다양한 활성금속과 지지체를 활용한 촉매계들이 연구 되고 있다. 글리세롤 수소첨가 분해 반응의 선택도에 영향을 미치는 다양한 요소들이 있다. 기공벽과 반응물 또는 반응물끼리의 접촉 때문에 확산이나 산점에 영향을 줄 수 있는 기공의 부피와 크기가 하나의 요소가 될 수 있으며, 산도와 염기도에 따라 선택도가 달라 질 수 있다. 본 연구에서는 활성금속의 고분산과 반응에 필요한 염기점을 위해 하이드로탈사이트를 지지체로 한 촉매를 제조하였다. 먼저 Cu, Ru, Ni, Co를 각각 활성금속으로 하이드로탈사이트에 담지하여 반응 실험을 진행 하였으며, 이후 촉매 제조 시 소성온도가 촉매와 반응에 미치는 영향을 알아보았다. 앞의 실험들을 진행한 후에 기공부피와 크기가 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해서 알루미늄 이온과 카오린의 비를 달리하여 하이드로탈사이트와 공침한 촉매를 제조 하였다. 제조된 촉매들은 XRD, TPR, SEM and N2 physisorption techniques을 통해 분석하였으며, 반응실험은 고정층 반응기에서 진행 되었다. 약 전환율 60 %, 선택도 90 %를 얻었으며, 기공구조와 염기도가 반응에 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다.
바이오디젤은 지속가능 에너지 자원으로서 관심을 받고 있고 식물유의 에스테르 교환 반응을 통해 제조된다. 제조되는 과정에서 글리세롤이 10 wt% 가량이 부가적으로 발생되며, 이를 고부가 가치의 화학물질로 전환하는 기술은 바이오디젤 제조공정이 경제성을 갖추도록 하는데 중요한 역할을 한다. 폴리에스테르 레진, 부동액, 화장품 등 응용범위가 넓은 1,2-프로판디올은 글리세롤로부터 합성될 수 있는 유용한 물질 중 하나이며, 글리세롤의 수소첨가 분해 반응을 통해 제조 할 수 있다. 반응 중 글리세롤간의 C-C 결합 대신에 C-O 결합을 끊는 구리계 촉매가 이 반응에 효과적인 것으로 알려져 있으며, 이를 응용한 촉매계와 다양한 활성금속과 지지체를 활용한 촉매계들이 연구 되고 있다. 글리세롤 수소첨가 분해 반응의 선택도에 영향을 미치는 다양한 요소들이 있다. 기공벽과 반응물 또는 반응물끼리의 접촉 때문에 확산이나 산점에 영향을 줄 수 있는 기공의 부피와 크기가 하나의 요소가 될 수 있으며, 산도와 염기도에 따라 선택도가 달라 질 수 있다. 본 연구에서는 활성금속의 고분산과 반응에 필요한 염기점을 위해 하이드로탈사이트를 지지체로 한 촉매를 제조하였다. 먼저 Cu, Ru, Ni, Co를 각각 활성금속으로 하이드로탈사이트에 담지하여 반응 실험을 진행 하였으며, 이후 촉매 제조 시 소성온도가 촉매와 반응에 미치는 영향을 알아보았다. 앞의 실험들을 진행한 후에 기공부피와 크기가 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해서 알루미늄 이온과 카오린의 비를 달리하여 하이드로탈사이트와 공침한 촉매를 제조 하였다. 제조된 촉매들은 XRD, TPR, SEM and N2 physisorption techniques을 통해 분석하였으며, 반응실험은 고정층 반응기에서 진행 되었다. 약 전환율 60 %, 선택도 90 %를 얻었으며, 기공구조와 염기도가 반응에 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다.
Biodiesel has received considerable attention as a renewable source of energy and it is produced via transesterification of vegetable oil. Converting glycerol to value-added chemicals is important to ensure that biodiesel production is an economically feasible process. 1,2-propanediol (1,2-PDO) ...
Biodiesel has received considerable attention as a renewable source of energy and it is produced via transesterification of vegetable oil. Converting glycerol to value-added chemicals is important to ensure that biodiesel production is an economically feasible process. 1,2-propanediol (1,2-PDO) is one of the promising product among the valuable products derived from glycerol and it can be obtained by the catalytic hydrogenolysis of glycerol. Supported Cu catalyst has been considered as an effective catalyst for glycerol hydrogenolysis. Its selectivity for glycerol hydrogenolysis to 1,2-PDO is sufficient because it can cleave C–O bonds instead of C–C bonds. Copper supported on different supports were reported as active catalysts. Hydrogenolysis of glycerol selectivity is affected by many factors. One of the factors is pore volume and pore size which could affect the diffusion of reagents within the catalyst due to the collision between reagents or pore wall and reagents. Acidity of catalysts as well as selectivity is affected by pore volume and pore size. In the present work, after studying active metal screening and effect of calcination, copper impregnated on hydrotalcite mixed oxides catalyst with different pore voulume and pore size was prepared. The pore structure of hydrotalcite was synthesized by different ratio of Al and kaolin. Prepared catalysts are characterized by XRD, TPR, SEM and N2 physisorption techniques. Hydrogenolysis of glycerol to 1,2-PDO was carried out in the fixed bed reactor. It showed that conversion and selectivity towards 1,2-PDO(about 60 % glycerol conversion with 90 % 1,2-PDO selectivity) under the reaction conditions. It was found that pore structure affected reaction activity.
Biodiesel has received considerable attention as a renewable source of energy and it is produced via transesterification of vegetable oil. Converting glycerol to value-added chemicals is important to ensure that biodiesel production is an economically feasible process. 1,2-propanediol (1,2-PDO) is one of the promising product among the valuable products derived from glycerol and it can be obtained by the catalytic hydrogenolysis of glycerol. Supported Cu catalyst has been considered as an effective catalyst for glycerol hydrogenolysis. Its selectivity for glycerol hydrogenolysis to 1,2-PDO is sufficient because it can cleave C–O bonds instead of C–C bonds. Copper supported on different supports were reported as active catalysts. Hydrogenolysis of glycerol selectivity is affected by many factors. One of the factors is pore volume and pore size which could affect the diffusion of reagents within the catalyst due to the collision between reagents or pore wall and reagents. Acidity of catalysts as well as selectivity is affected by pore volume and pore size. In the present work, after studying active metal screening and effect of calcination, copper impregnated on hydrotalcite mixed oxides catalyst with different pore voulume and pore size was prepared. The pore structure of hydrotalcite was synthesized by different ratio of Al and kaolin. Prepared catalysts are characterized by XRD, TPR, SEM and N2 physisorption techniques. Hydrogenolysis of glycerol to 1,2-PDO was carried out in the fixed bed reactor. It showed that conversion and selectivity towards 1,2-PDO(about 60 % glycerol conversion with 90 % 1,2-PDO selectivity) under the reaction conditions. It was found that pore structure affected reaction activity.
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