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전 세계적으로 에너지 소비량이 증가되고 최근 화석연료의 사용으로 발생되는 온실가스 배출량이 증대되어 지구 온난화 현상이 일어나고 있다. 그리하여 온실가스 배출을 줄이는 신 재생에너지를 개발이 필수적이다. 그 중 대체에너지 자원인 바이오매스에 대한 관심이 커지고 있으며 목질계 바이오매스로부터 연료를 생산하고자 하는 노력이 활발해 지고 있다. 목질계 바이오매스의 ...

전 세계적으로 에너지 소비량이 증가되고 최근 화석연료의 사용으로 발생되는 온실가스 배출량이 증대되어 지구 온난화 현상이 일어나고 있다. 그리하여 온실가스 배출을 줄이는 신 재생에너지를 개발이 필수적이다. 그 중 대체에너지 자원인 바이오매스에 대한 관심이 커지고 있으며 목질계 바이오매스로부터 연료를 생산하고자 하는 노력이 활발해 지고 있다. 목질계 바이오매스의 열분해를 통해 얻은 bio-oil은 각종 유기산과 물을 포함하고 있으며 다양한 산소 화합물을 포함하므로 산소함량이 매우 높아 열량이 낮은 단점이 있다. 이러한 bio-oil을 탄화수소 기반의 연료로 사용하기 위해서는 수첨탈산소 (hydrodeoxygenation) 반응을 반드시 거쳐야 한다. 본 연구에서는  model compound로써 guaiacol, anisole을 반응물로 선정하여 Pt와 Ga, In, B, P 여러 metal oxide를 SBA-15에 함침하여 합성한 촉매와 Ru과 메조포로서 물질인 Meso TiO2, SBA-15, Al2O3, Co3O4, FeO4등 여러 가지 담체를 함침한 촉매를 hydrodeoxygenation 반응에 사용하였다. Pt-M 촉매의 경우 전환율에 따른 toluene와 같은 Unsaturated group 선택도와 Ru supported catalysts 촉매는 압력과 여러 가지 담체에 따른 전환율에 따른 benzene 수율을 생산하고자 했다. 합성된 촉매는 XRD, BET, NH3-TPD, XPS 등을 통해 조사하였고 반응 생성물은 FID-GC로 분석 하였다.Pt-M/SBA-15 중 Pt-Ga/SBA-15, Pt-In/SBA-15가 unsaturated groups이 많이 생성되고 Pt-B/SBA-15, Pt-P/SBA-15는 saturated group을 많이 생성된다. 이것은 Ga, In과 B, P 산점 비교 할 때 Ga, In은 함량을 함침 하여도 산세기가 약간 증가한 반면 B, P는 1 wt%에서 4 wt%로 증가 하였을 때 산의 세가가 크게 증가되었다. 산세기가 강하여 탈산소 반응뿐만 아니라 수소화 반응까지 진행되어 B, P은 saturated group 선택도가 높았고 상대적으로 산의 세기가 약한 Ga, In은 적절한 산의 세기로 주로 탈산소반응이 일어나 Unsaturated group 선택도가 향상되었다.
Ru supported catalysts는 mesopore 기공을 갖는 촉매가 전환율과 수율이 모두 높았다. 이는 mesopore가 Ru을 잘 분산시켜 spill over가 반응이 잘 일어났다. 압력에 따른 Ru/TiO2 실험에서는 30 bar에서 전환율은 가장 높았고 10 bar에서 benzen의 수율은 가장 높았다.