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NTIS 바로가기한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.29 no.5, 2019년, pp.328 - 335
조현기 (서울과학기술대학교 신소재공학과) , 신동요 (서울과학기술대학교 의공학-바이오소재 융합 협동과정 신소재공학프로그램) , 안효진 (서울과학기술대학교 신소재공학과)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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SMR 공정이 고온에서 반응이 진행된다는 문제점을 해결할 수 있는 방안은? | 하지만, 이러한 SMR 공정은 고온(600°C-800°C)에서 반응이 진행되어 긴 구동 시간 및 높은 제조 비용 등의 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 Ce, Pt, Ru 및 Ni 등의 메탄 개질 촉매의 사용이 필수적으로 요구되며, 촉매의 활성을 증가시키는 전략이 필요하다. 이중에서 Ni 촉매의 경우 높은 열 안정성과 우수한 가격 경쟁력 및 환경 친화적 등의 장점을 가지고 있어 주로 이용되고 있다. 4) 또한, 촉매의 활성을 증가시키는 전략으로는 촉매 지지체 도입, 조촉매 도입 및 촉매 합금화 등의 방법이 있으며, 특히 촉매 지지체 도입은 ZrO2, Al2O3 및 La2O3 등의 세라믹 소재에 메탄 개질 촉매를 코팅하여 반응 면적을 증가시키는 전략으로 현재 상업적으로 널리 사용되고 있다. | |
수증기 개질 공정은 무엇인가? | 이들 중 수소 에너지의 경우 수소의 원료가 되는 탄화수소와 물이 지구상에 풍부하게 존재하며 연소 시 다시 산소와 결합하여 물을 생성하는 무공해 에너지로서, 환경오염의 문제가 없는 신재생 에너지원이다. 1) 수소를 발생시켜 연료로 이용하는 대표적인 공정으로는 탄화수소의 부분산화로 수소를 발생하는 부분산화 공정(partial oxidation, POX), 탄화수소와 수증기를 반응시켜 수소를 발생하는 수증기 개질 공정(steam reforming, SR) 및 부분산화 공정과 수증기 개질 공정 의 혼합 공정인 자열 개질 공정(autothermal reforming, ATR)등이 있다. 2) 이들 중 수증기 개질 공정의 경우 현재 상용화된 수소 발생 공정으로서 다른 수소 발생 공정에 비해 높은 수소 변환 효율 및 낮은 제조 단가의 장점을 보유하고 있다. | |
Ni 촉매의 한계는? | 4) 또한, 촉매의 활성을 증가시키는 전략으로는 촉매 지지체 도입, 조촉매 도입 및 촉매 합금화 등의 방법이 있으며, 특히 촉매 지지체 도입은 ZrO2, Al2O3 및 La2O3 등의 세라믹 소재에 메탄 개질 촉매를 코팅하여 반응 면적을 증가시키는 전략으로 현재 상업적으로 널리 사용되고 있다. 하지만, Ni 촉매는 고온의 SMR 공정에서 촉매 표면의 탄소 침착(carbon deposition)의 문제점을 갖고 있으며, 이는 촉매 활성 면적을 감소시켜 수소 변환을 위한 촉매의 성능 및 안정성을 저하하는 치명적인 문제이다. 또한, 세라믹계 지지체의 경우 낮은 열전도도와 열충격에 취약하기 때문에 촉매의 활성을 증가시키기 위한 지지체 개발의 한계를 가지고 있다. |
E. Simek, M. Karakaya, A. K. Avci and Z. I. Onsan, Int. J. Hydrogen Energy, 38, 870 (2013).
Y. Matsumura and T. Nakamori, Appl. Catal., A, 258, 107 (2004).
G. Jone, J. G. Jakobsen, S. S. Shim, J. Kleis, M. P. Andersson, J. Rossmeisl, F. A.-Pedersen, T. Bligaard, Stig. Helveg, B. Hinnemann, J. R. R.-Nielsen, I. Chorkendorff, J. Sehested and J. K. Norskov, J. Catal., 259, 147 (2008).
C.-J. Liu, J. Ye, J. Jiang and Y. Pan, Chem. Cat. Chem., 3, 529 (2011).
N. Salhi, A. Boulahouache, C. Petit, A. Kiennemann and C. Rabia, Int. J. Hydrogen Energy, 36, 11439 (2011).
S. Katheria, G. Deo and D. Kunzru, Energy Fuels, 31, 3143 (2017).
G. Sreedhar and V. S. Raja, Corros. Sci., 52, 2592 (2010).
Q. Liu, Z. Zhang, F. Gu, X. Wang, X. Lu, H. Li, G. Xu and F. Su, J. Catal., 337, 221 (2016).
L. Jiang, L. Sun, D. Yang, J. Zhang, Y.-J. Li, K. Zou and W.-Q. Deng, ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 9576 (2017).
B.-R. Koo, D.-H. Oh and H.-J. Ahn, Appl. Surf. Sci., 432, 27 (2018).
M. Hirano and K. Matsushima, J. Am. Ceram. Soc., 89, 110 (2006).
A. Mattsson, M. Leideborg, K. Larsson, G. Westin and L. Osterlund, J. Phys. Chem. B, 110, 1210 (2006).
M. C. Biesinger, B. P. Payne, A. P. Grosvenor, L. W. M. Lau, A. R. Gerson and R. S. C. Smart, Appl. Surf. Sci., 257, 2717 (2011).
M. Kwoka, V. Galstyan, E. Comini and J. Szuber, J. Nanomater., 7, 456 (2017).
A. N. Manour and C. A. Melendres, J. Electrochem. Soc., 142, 1961 (1995).
A.V. Manole, M. Dobromir, M. Girtan, R. Mallet, G. Rusu and D. Luca, Ceram. Int., 39, 4771 (2013).
Y. Wang, B. M. Smarsly and Djerdj, Chem. Mater., 22, 6624 (2010).
H. Su, Y.-T. Huang, Y.-H. Chang, P. Zhai, N. Y. Hau, P. C. H. Cheung, W.-T. Yeh, T.-C. Wei and S.-P. Feng, Electrochim. Acta, 182. 230 (2015).
B. X. Lu, X. Mou, J. Wu, D. Zhang, L. Zhang, F. Juang, F. Xu and S. Juang, Adv. Funct. Mater., 20, 509 (2010).
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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