초록 ▼

$\bullet$ 귀금속 촉매를 사용하여 선택적 일산화탄소의 산화반응에 우수한 활성과 선택성을 가진 촉매를 개발하고자 조촉매 성분과 지지체 종류에 따른 일산화탄소의 산화 활성 및 선택도를 조사하였음.
$\bullet$ titania와 zirconia는 지지체로서 부적합하며, alumina와 천연망간광석은 저온에서 고온까지 비교적 양호한 활성을 보여 순간적인 발열반응에 견뎌야 하는 PrOx 용 촉매에 적합함. 귀금속계 촉매 중 Rh이 Pt보다 활성면에서 다소 높은 것으로 나타났으며, Rh

$\bullet$ 귀금속 촉매를 사용하여 선택적 일산화탄소의 산화반응에 우수한 활성과 선택성을 가진 촉매를 개발하고자 조촉매 성분과 지지체 종류에 따른 일산화탄소의 산화 활성 및 선택도를 조사하였음.
$\bullet$ titania와 zirconia는 지지체로서 부적합하며, alumina와 천연망간광석은 저온에서 고온까지 비교적 양호한 활성을 보여 순간적인 발열반응에 견뎌야 하는 PrOx 용 촉매에 적합함. 귀금속계 촉매 중 Rh이 Pt보다 활성면에서 다소 높은 것으로 나타났으며, Rh 담지량에 따른 CO전환율의 증가는 담지량의 증가에 따라 증가하나 $0.5wt\%$ 이상부터는 담지량 증가에 따른 활성 증가폭이 크게 감소함.
$\bullet$ Rh[2]/NMO 촉매시스템에 알칼리 또는 알칼리토 금속을 첨가하면 선택적 산화반응에 대한 활성은 전반적으로 증가하며, 특히 Mg를 첨가한 경우 중$\cdot$고온에서 높은 활성증가를 보임.
$\bullet$ CO의 선택적 산화반응에 있어 개질가스 내에 존재하는 $CO_2$ 와 $H_2O$ 그리고 주입산소비에 대한 CO의 산화활성과 반응온도창 그리고 선택도 실험결과에서 촉매활성에 대한 $CO_2$의 영향은 조촉매인 Mg를 첨가한 경우가 첨가하지 않은 경우보다 훨씬 적음.
$\bullet$ $H_2$ 와 $CO_2$가 동시에 존재할 시 Mg가 첨가된 촉매가 CO산화활성이 저온영역에서 보다 높게 나타남.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...9
• 제 1 절 연구배경...9
• 제 2 절 연구목적...12
• 제 2 장 PrOx용 귀금속계 촉매의 최적화...14
• 제 1 절 문헌고찰...14
• 1. 탄소원 전환반응을 통한 수소 생산...14
• 2. 선택적 일산화탄소 산화반응(PrOx)...18
• 3. 선택적 일산화탄소 산화반응용 촉매연구 동향...21
• 제 2 절 실험장치 및 방법...27
• 1. 촉매 제조...27
• 2. 실험 장치 및 방법...27
• 제 3 절 결과 및 고찰...32
• 1. 천연망간광석계 지지체를 사용한 경우...32
• 가. 담체종류에 따른 PrOx 활성 변화...32
• 나. 알칼리 금속이 PrOx용 귀금속계 촉매에 미치는 영향...34
• 다. 귀금속 함량에 따른 귀금속계 촉매의 PrOx 활성 평가...35
• 2. 알루미나, 실리카-알루미나 지지체를 사용한 경우...45
• 가. 알루미나계 지지체의 영향...45
• 나. 조촉매 사용에 따른 영향...45
• 다. 과잉 공기율($\lambda$)에 따른 영향...50
• 제 4 절 결론...55
• 제 3 장 귀금속계 PrOx촉매의 kinetics 연구...56
• 제 1 절 문헌고찰...56
• 1. 반응기구...56
• 가. 일산화탄소의 흡착형태...56
• 나. 일산화탄소 산화반응 속도식...56
• 2. 반응물질의 영향...59
• 가. 반응물질의 영향...59
• 제 2 절 결과 및 고찰...62
• 1. $CO_2와\;H_2O$ 존재하의 선택적 CO 산화반응...62
• 가. $CO_2$가 선택적 산화반응에 미치는 영향...62
• 나. $CO_2와\;H_2O$가 선택적 산화반응에 미치는 영향...66
• 다. 알루미나를 지지체로 사용한 촉매의 Kinetics 해석...70
• 제 3 절 결론...73
• 제 4 장 종합결론...74
• 참고문헌...75