중년월남 중년월남

함침법과 졸-겔법으로 제조한 Cat. A, D 촉매의 CO 전환율과 O2 소비율, 선택도를 Fig. 19, 20, 21에 나타내었다. 실험은 앞 절에서 언급된 조건에서 동일하게 수행하였다. Fig. 19에서 반응온도 150℃이상에서 함침법으로 제조한 Cat. A는 약 80%의 가장 높은 CO 전환율을 보였고, 졸-겔법으로 제조한 Cat. D는 약 90%의 가장 높은 CO 전환율을 보임을 확인하였고, Fig. 21의 선택도는 큰 차이를 보이지 않았지만 함침법으로 제조한 Cat. A에 비해 졸-겔법으로 제조한 Cat. D가 비교적 높았다. Fig. 20에서 함침법으로 제조한 Cat. A가 O2 소비율이 졸-겔법으로 제조한 Cat. D보다 더 많음을 볼 수 있는데 이는 CO 산화반응 후 남은 O2가 기타 반응..

4.4.1 Pt/ɤ-Al2O3 촉매 활성 비교 다음은 본 연구에서 우수한 활성을 보인 Cat. D와 문헌에서 우수하다고 보고된 귀금속 촉매 인 Pt[1wt%]/ϒ-Al2O3 [Aldrich사]와 활성반응을 비교 실험한 결과를 Fig. 16에 나타내었다[13]. 실험한 결과 중 CO 전환율에서 Cat. D가 Pt[1wt%]/ϒ-Al2O3 [Aldrich사]보다 우수함을 알 수 있었고, 선택도는 많은 차이를 보이지는 않지만 Cat. D가 비교적 높음을 확인할 수 있다. Fig. 16에서 보는 바와 반응온도가 증가함에 따라 촉매들의 CO 전환율은 증가함을 보여주다 반응온도 150℃이상에서 비슷한 CO 전환율을 보였다. 이는 PROX 반응에 쓰이는 일반적인 촉매들은 높은 반응온도가 CO의 산화반응에 유리하게 작..

이번 실험은 졸-겔법으로 제조한 촉매는 앞 절에서 확인한 가수분해비([H2O]/[ATSB])를 5/1로 하고 Cu-Ce의 무게 비를 20wt%로 고정시킨 후 각 함유량에 달리하여 각각 촉매를 제조하여 촉매활성을 비교하여 보았다. 제조한 모든 촉매는 500℃에서 5 시간 동안 소성과정을 거쳤다. Cu-Ce의 함유량을 3:17 wt%, 4:16 wt%, 5:15 wt%로 각각 변화시킨 Cat. B, Cat. C, Cat. D를 이용하여 PROX 반응에 실험한 결과 CO의 전환율, O2 소비율, 선택도를 Fig. 13, 14, 15에 나타내었다. 실험 결과 이들 촉매 중 Cu-Ce [4:16wt%]인 Cat. D가 CO의 전환율과 선택도에서 우위를 보임을 알 수 있었다. Fig. 13에서 Cat. D는 반응온..

졸-겔법의 중요한 변수 중 하나인 [H2O]/[ATSB]비를 1.5/1(Cat. E), 3/1(Cat. F), 5/1(Cat. D)로 변화시켜 제조하여 실제 PROX 반응에 적용하였다. SEM을 통해 Cat. E, Cat. F 및 Cat. D 촉매의 표면 상태를 확인한 것을 Fig. 9에 나타내었다. 모든 촉매는 5 시간 동안 500℃에서 소성하였고, 50,000배의 배율로 측정하였다. 확연한 차이를 보이지는 않았으나 [H2O]/[ATSB] 비가 증가할수록 입자의 크기가 작아짐을 볼 수 있었다. 이러한 결과는 Hwang의 결과와 일치하며 [H2O]/[ATSB]비가 증가할수록 알콕사이드의 반응 속도가 매우 빨라 반응 초기에 알콕사이드가 액적 형태로 상 분리되기 이전에 축중합 반응에 의하여 매우 많은 수의 ..

4.1. 공정매개변수 λ = 2[O2]/[CO]에 따른 영향 실제 선택적 산화공정의 운전 시에는 CO의 완전산화를 위해 적정 산소량이 공급되어야 한다. 여기서λ는 PROX 반응에서 CO의 산화반응에 필요한 O2의 양을 나타낸 공정매개변수이다. Fig. 6, 7, 8는 졸-겔법으로 가수분해비([H2O]/[ATSB])를 5/1로 고정시켜 제조한 Cu-Ce[4:16wt%] 산화물 촉매인 Cat. D를 사용하여 공정 매개 변수 λ에 따른 CO 산화 활성 및 선택도를 나타내었다. 실험은 반응압력 1 bar, 유속 101 ml/min으로 고정하였다. Fig. 6에서 보는 바와 같이 반응온도가 증가함에 따라 λ의 증가에 따른 CO 전환율의 큰 차이는 확인 할 수는 없었다. 이는 λ=1일 경우 반응 중 O2의 손실로 ..

3.1. 촉매 제조 촉매 제조를 위한 전구체의 종류를 Table 1에 나타내었다. 졸-겔법으로 제조한 Al은 물과의 반응속도가 매우 빠른 aluminum tri-sec-butoxide (ACROS사, 이하 ATSB로 표기)를 전구체로 사용하여 촉매의 표면적을 높이고 안정성을 향상시키기 위해 사용하였고, ATSB를 용해시키기 위해 에탄올을 사용하였다.[23]. Cu, Ce은 물에 대한 용해성이 뛰어나고 소성 시 불순물 제거가 용이한 전구체를 사용하였다. 또한 pH 조절과 효과적인 침전을 위해 HNO3과 NH4OH를 사용하였다. 본 실험에서 사용된 촉매들의 명칭과 조성에 대한 자료는 Table. 2에 나타내었다. 기존 연구 결과에 의하면 함침법으로 제조된 Cu-Ce 촉매의 경우, Cu-Ce의 원자비가 2 :..

본 반응의 실험 장치를 Fig. 5에 나타내었다. 반응기 길이는 42 cm, 반응기 직경은 3/8 in로 하였고, 재질은 석영을 사용하였다. 촉매 층의 온도와 반응기 출구에는 thermocouple을 반응기에 부착하고 비례 제어형 온도 조절기(HYP-8000)를 사용하여 제어하였다. 반응기체는 수소개질가스와 비율을 맞추기 위해 H2 75 vol%, CO2 24 vol%, CO 1 vol%로 발란스를 맞춰 구입하였고, 나머지 O2을 조절하였다. 발란스 가스의 전체 유량이 100ml/min으로 일정한 조건하에서 반응 실험을 실시하였고, O2의 양을 조절하여 실험하였다. 반응기로 유입되는 가스의 유속은 MFC (mass flow controller, Brooks 5080E)를 사용하여 조절하였고, 출구 유속은..

2.1 일산화탄소에 의한 피독 현상 메탄올을 연료전지의 연료원으로 사용하기 위해서는 메탄올 개질반응(methanol reforming)이 필요하게 된다. CH3OH + H2O → 3H2 + CO (1) CO + H2O → CO2 + H2 (2) (1) 메탄올 개질반응과 (2) 수성가스 전환반응(water-gas shift reaction)을 거치고 나온 가스는 수소, 이산화탄소, 일산화탄소를 포함하고 있다. 이 중에서 일산화탄소가 연료전지스택으로 들어가게 되면, 전지의 전극으로 사용되는 Pt에 강하게 흡착하게 된다. 강하게 흡착된 일산화탄소는 Pt 표면의 촉매 활성점을 막음으로써 전지 성능을 저하시킨다[7]. 일반적으로 개질기와 수성가스 전환반응을 통과한 후 측정되는 일산화탄소의 양은 약 1%로서 연료극..