• 공업화학
• /
• 제18권6호
• /
• pp.618-624
• /
• 2007

Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 매체 상에서의 2단계 열화학 메탄 개질 반응을 고정층 적외선 반응로를 이용하여 수행했다. 첫 번째 단계에서 금속 산화물은 CO, $H_2$ 및 환원된 금속 산화물을 생성하기 위하여 1173 K의 온도에서 메탄으로 환원되었다. 두번째 단계에서 환원된 금속 산화물은 $H_2$와 금속 산화물을 생성하기 위하여 973 K의 온도에서 재산화되었다. 본 연구에서는 Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 내 Cu 첨가량에 따른 반응 특성과 사이클 반응을 평가하였다. Cu/Fe/Zr 혼합 산화물 매체 내 Cu 첨가량 증가에 따라 첫 번째 단계에서 $CH_4$ 전환율, $CO_2$로의 선택성 및 $H_2/CO$ 몰 비는 증가하였으며, CO로의 선택성은 감소하는 경향을 나타냈다. 한편, 두 번째 단계에서 $H_2$ 생성량은 Cu 첨가량 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. Cu의 첨가량이 x = 0.7인 $Cu_xFe_{3-x}O_4/ZrO_2$ 매체는 내구성이 우수한 매체임을 지시하듯이 10회의 사이클 순환 반응에서 우수한 재생 성능을 나타냈다. 더 나아가 물 분해 단계에서 침적된 탄소의 가스화 반응은 매체 내 Cu 첨가에 의해 촉진되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.394-402
• /
• 2008

The Effects of Cu or Ni additives co-added with Ce/Zr mixed oxides to Fe-based oxide mediums were investigated for the purpose of the replacement of Rh, a precious metal additive, in terms of hydrogen storage(reduction by hydrogen) and release(water splitting). From the results of temperature programmed reduction(TPR), initial reduction rate of iron oxide in the mediums was greatly increased with the addition of Cu, similar to that of Rh. For isothermal redox reaction of 10 cycles, the total amounts of hydrogen evolved in water splitting steps for the mediums added with Cu or Ni were highly maintained at ca. 7 mmol/g-material, even though the oxidation rates were slightly lower than that for the medium added with Rh. This result suggests that the replacement of Rh to Cu or Ni is possible as a co-additive for Fe-based oxide mediums.