수소는 현재 개발되고 있는 탄소 기반 연료 대신 깨끗하고 재생 가능한 에너지 운반체로 인정 받고 있습니다. 수소 기반 경제를 달성하기 위해서는 대량의 수소를 안전하게 저장하고 공급해야 하는데, 결국 지속 가능한 수소 저장체, 운반체의 개발이 필요합니다. 다양한 수소 저장체 후보군 중에서 암모니아는 17.8 wt%의 고 중량 수소 저장 밀도를 갖고 있으며 Haber-Bosch 공정을 통해 쉽게 합성할 수 있습니다. 또한, 20 ℃에서 0.8 MPa의 압력만으로 액화를 할 수 있어 운송에 용이할 수 있습니다. 암모니아 탈수소화반응에서는 더 이상 일산화탄소나 이산화탄소가 발생되지 않아 환경오염 예방에도 장점을 가진 물질이라고 볼 수 있습니다. 하지만, 이러한 장점에도 불구하고 암모니아 탈수소화를 위한 효율적인 촉매를 개발할 필요가 있습니다. 본 논문에서는 암모니아 분해를 위한 합성한 ABO3 구조를 가지는 촉매 물질인 Sr1-xYxTi1-yRuyO3-δ (x = 0, 0.08 및 0.16, y = 0, 0.04, 0.07, 0.12, 0.17 및 0.26)의 활성 테스트를 하였습니다. 암모니아의 활성화 정도는 A 및 B 사이트에 따라 다르게 나왔습니다. 다양한 분석 기술을 사용하여 합성된 물질의 특성을 보면, 다량의 Ru (≥12 mol%)의 첨가 시, SrRuO3의 새로운 ...
수소는 현재 개발되고 있는 탄소 기반 연료 대신 깨끗하고 재생 가능한 에너지 운반체로 인정 받고 있습니다. 수소 기반 경제를 달성하기 위해서는 대량의 수소를 안전하게 저장하고 공급해야 하는데, 결국 지속 가능한 수소 저장체, 운반체의 개발이 필요합니다. 다양한 수소 저장체 후보군 중에서 암모니아는 17.8 wt%의 고 중량 수소 저장 밀도를 갖고 있으며 Haber-Bosch 공정을 통해 쉽게 합성할 수 있습니다. 또한, 20 ℃에서 0.8 MPa의 압력만으로 액화를 할 수 있어 운송에 용이할 수 있습니다. 암모니아 탈수소화반응에서는 더 이상 일산화탄소나 이산화탄소가 발생되지 않아 환경오염 예방에도 장점을 가진 물질이라고 볼 수 있습니다. 하지만, 이러한 장점에도 불구하고 암모니아 탈수소화를 위한 효율적인 촉매를 개발할 필요가 있습니다. 본 논문에서는 암모니아 분해를 위한 합성한 ABO3 구조를 가지는 촉매 물질인 Sr1-xYxTi1-yRuyO3-δ (x = 0, 0.08 및 0.16, y = 0, 0.04, 0.07, 0.12, 0.17 및 0.26)의 활성 테스트를 하였습니다. 암모니아의 활성화 정도는 A 및 B 사이트에 따라 다르게 나왔습니다. 다양한 분석 기술을 사용하여 합성된 물질의 특성을 보면, 다량의 Ru (≥12 mol%)의 첨가 시, SrRuO3의 새로운 페로브스카이트 상이 생성되고 표면 Ru(0)이 동시에 형성되어 궁극적으로 Ruz(표면)/Sr0.92Y0.08Ti1-yRuy-zO3-δ 및 / 또는 Ruz-w(표면)/SrwRuwO3/Sr0.92-wY0.08Ti1-yRuy-zO3-δ 형태라 볼 수 있습니다. 페로브스카이트 구조 물질의 표면에서 새로 생성된 표면 Ru(0)은 각기 다른 조건 하에서 암모니아 탈수소화 실험을 하였습니다. 일 예로 Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3-δ는 암모니아 공간 속도(GHSV)가 10,000 mL·gcat-1·h-1 인 500 ℃에서 약96%의 전환율을 보였습니다. 또한, Ru의 양 대비 높은 활성을 보인 촉매 Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3-δ는 각기 다른 반응 온도와 공간속도에서 275시간 이상 동안 암모니아 분해 반응을 진행 하였는데 매우 활성이 높고 안정한 것으로 판명되었습니다.
수소는 현재 개발되고 있는 탄소 기반 연료 대신 깨끗하고 재생 가능한 에너지 운반체로 인정 받고 있습니다. 수소 기반 경제를 달성하기 위해서는 대량의 수소를 안전하게 저장하고 공급해야 하는데, 결국 지속 가능한 수소 저장체, 운반체의 개발이 필요합니다. 다양한 수소 저장체 후보군 중에서 암모니아는 17.8 wt%의 고 중량 수소 저장 밀도를 갖고 있으며 Haber-Bosch 공정을 통해 쉽게 합성할 수 있습니다. 또한, 20 ℃에서 0.8 MPa의 압력만으로 액화를 할 수 있어 운송에 용이할 수 있습니다. 암모니아 탈수소화반응에서는 더 이상 일산화탄소나 이산화탄소가 발생되지 않아 환경오염 예방에도 장점을 가진 물질이라고 볼 수 있습니다. 하지만, 이러한 장점에도 불구하고 암모니아 탈수소화를 위한 효율적인 촉매를 개발할 필요가 있습니다. 본 논문에서는 암모니아 분해를 위한 합성한 ABO3 구조를 가지는 촉매 물질인 Sr1-xYxTi1-yRuyO3-δ (x = 0, 0.08 및 0.16, y = 0, 0.04, 0.07, 0.12, 0.17 및 0.26)의 활성 테스트를 하였습니다. 암모니아의 활성화 정도는 A 및 B 사이트에 따라 다르게 나왔습니다. 다양한 분석 기술을 사용하여 합성된 물질의 특성을 보면, 다량의 Ru (≥12 mol%)의 첨가 시, SrRuO3의 새로운 페로브스카이트 상이 생성되고 표면 Ru(0)이 동시에 형성되어 궁극적으로 Ruz(표면)/Sr0.92Y0.08Ti1-yRuy-zO3-δ 및 / 또는 Ruz-w(표면)/SrwRuwO3/Sr0.92-wY0.08Ti1-yRuy-zO3-δ 형태라 볼 수 있습니다. 페로브스카이트 구조 물질의 표면에서 새로 생성된 표면 Ru(0)은 각기 다른 조건 하에서 암모니아 탈수소화 실험을 하였습니다. 일 예로 Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3-δ는 암모니아 공간 속도(GHSV)가 10,000 mL·gcat-1·h-1 인 500 ℃에서 약96%의 전환율을 보였습니다. 또한, Ru의 양 대비 높은 활성을 보인 촉매 Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3-δ는 각기 다른 반응 온도와 공간속도에서 275시간 이상 동안 암모니아 분해 반응을 진행 하였는데 매우 활성이 높고 안정한 것으로 판명되었습니다.
Hydrogen is currently recognized as a clean, renewable energy carrier alternative to extensively used carbon-based fuels. In order to achieve the hydrogen-based economy, a sustainable hydrogen carrier is required to store and supply the mass quantity of hydrogen in a safe manner. In this context, am...
Hydrogen is currently recognized as a clean, renewable energy carrier alternative to extensively used carbon-based fuels. In order to achieve the hydrogen-based economy, a sustainable hydrogen carrier is required to store and supply the mass quantity of hydrogen in a safe manner. In this context, ammonia is a promising option as it has a high gravimetric hydrogen storage density of 17.8wt%, and it can be easily produced through the well-established Haber-Bosch process. Despite these advantages, it is necessary to develop an efficient catalyst for ammonia dehydrogenation. In this contribution, the synthesis catalyst materials for ammonia decomposition, a series of ABO3 structure, Sr1-xYxTi1-yRuyO3-δ (x=0, 0.08, and 0.16; y=0, 0.04, 0.07, 0.12, 0.17, and 0.26) are tested. The activation of the ammonia was varied by the A and B sites, and each of the experiments was conducted on site. Characterizations of the as-synthesized materials using different analytical techniques indicated that a new perovskite phase of SrRuO3 was produced upon addition of large amounts of Ru (≥12 mol%), and the surface Ru0 species were formed simultaneously to ultimately yield Ruz(surface)/Sr0.92Y0.08Ti1–yRuy–zO3–δ and/or Ruz–w(surface)/SrwRuwO3/Sr0.92–wY0.08Ti1–yRuy–zO3–δ. The newly generated surface Ru0 species at the perovskite surfaces accelerated ammonia dehydrogenation under different conditions, and Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3–δ exhibited a NH3 conversion of ca. 96% at 500 ℃ with a gas hourly space velocity (GHSV) of 10,000 mL·gcat–1·h–1. In addition, Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3–δ further proved to be highly active and stable towards ammonia decomposition at different reaction temperatures and GHSVs for > 275 h.
Hydrogen is currently recognized as a clean, renewable energy carrier alternative to extensively used carbon-based fuels. In order to achieve the hydrogen-based economy, a sustainable hydrogen carrier is required to store and supply the mass quantity of hydrogen in a safe manner. In this context, ammonia is a promising option as it has a high gravimetric hydrogen storage density of 17.8wt%, and it can be easily produced through the well-established Haber-Bosch process. Despite these advantages, it is necessary to develop an efficient catalyst for ammonia dehydrogenation. In this contribution, the synthesis catalyst materials for ammonia decomposition, a series of ABO3 structure, Sr1-xYxTi1-yRuyO3-δ (x=0, 0.08, and 0.16; y=0, 0.04, 0.07, 0.12, 0.17, and 0.26) are tested. The activation of the ammonia was varied by the A and B sites, and each of the experiments was conducted on site. Characterizations of the as-synthesized materials using different analytical techniques indicated that a new perovskite phase of SrRuO3 was produced upon addition of large amounts of Ru (≥12 mol%), and the surface Ru0 species were formed simultaneously to ultimately yield Ruz(surface)/Sr0.92Y0.08Ti1–yRuy–zO3–δ and/or Ruz–w(surface)/SrwRuwO3/Sr0.92–wY0.08Ti1–yRuy–zO3–δ. The newly generated surface Ru0 species at the perovskite surfaces accelerated ammonia dehydrogenation under different conditions, and Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3–δ exhibited a NH3 conversion of ca. 96% at 500 ℃ with a gas hourly space velocity (GHSV) of 10,000 mL·gcat–1·h–1. In addition, Sr0.84Y0.16Ti0.92Ru0.08O3–δ further proved to be highly active and stable towards ammonia decomposition at different reaction temperatures and GHSVs for > 275 h.
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