Ni/Al2O3 촉매를 이용한 메탄의 수소 전환

Methane Conversion to Hydrogen Using Ni/Al2O3 Catalyst

  • 김준근 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 박주원 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 배종수 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 김재호 (한국에너지기술연구원 가스화연구센터) ;
  • 이재구 (한국에너지기술연구원 가스화연구센터) ;
  • 김영훈 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 한춘 (광운대학교 화학공학과)
  • Kim, Jun-Keun (Department of Chemical Engineering., Kwangwoon University) ;
  • Park, Joo-Won (Department of Chemical Engineering., Kwangwoon University) ;
  • Bae, Jong-Soo (Department of Chemical Engineering., Kwangwoon University) ;
  • Kim, Jae-Ho (Gasification Research Center, Korea Institute of Energy Research) ;
  • Lee, Jae-Goo (Gasification Research Center, Korea Institute of Energy Research) ;
  • Kim, Younghun (Department of Chemical Engineering., Kwangwoon University) ;
  • Han, Choon (Department of Chemical Engineering., Kwangwoon University)
  • 투고 : 2008.02.29
  • 심사 : 2008.05.06
  • 발행 : 2008.10.10

초록

본 연구에서는 가연성 폐기물에서 발생되는 합성가스 내 $CH_4$를 나노기공성 촉매를 사용하여 $H_2$로 전환하고자 하였다. 이때 사용된 나노기공성 촉매는 $Ni/Al_2O_3$ 촉매를 one-pot 방법으로 제조하여 사용하였다. 촉매의 분석 결과, 삼차원으로 연결된 스폰지 모양을 갖는 입자가 형성되었으며, 구형의 상용 촉매보다 넓은 표면적과 작은 입자크기, 균일한 기공 크기의 특성을 지닌 나노기공성 촉매가 제조된 것을 확인할 수 있었다. $CH_4$ 개질반응에 사용된 $Ni/Al_2O_3$ 촉매의 Ni 최적 담지량은 16 wt%였으며 $750^{\circ}C$에서 $CH_4$ 전환율 91%, $CO_2$ 전환율 92%로 가장 높은 전환율을 나타냈다. 또한, 상용 알루미나를 사용하여 제조한 촉매와의 성능 비교 결과 자체 제조한 촉매가 약 20% 향상된 전환율을 나타냈다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 한국에너지기술연구원, 광운대학교

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