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Effect of the washing step on the activity and property of coprecipitated Cu/ZnO-based catalysts
정천우,김태우,김진성,서영웅 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
Cu/ZnO 기반 촉매는 일반적으로 공침법으로 합성되는데 침전, 숙성, 여과 및 세척, 건조 등의 일련의 과정을 통하여 (Cu,Zn)<sub>x</sub>(OH)<sub>y</sub>(CO<sub>3</sub>)<sub>z</sub> 형태의 촉매 전구체가 합성된다. 침전 및 숙성 과정에서 온도, pH 등과 같은 여러 변수들이 최종 촉매의 활성에 영향을 준다는 보고가 많이 발표되었고, 이를 “chemical memory effect”라고 한다. 하지만 세척 과정에 대한 연구는 많이 보고되지 않았다. 이 과정은 침전시 사용되는 불필요한 이온을 제거하기 위한 과정으로, 충분한 세척을 하지 않으면 촉매의 활성에 부정적인 영향을 준다고만 알려져 있다. 본 연구에서는 무기 및 유기 양이온 침전제를 사용하여 Cu/ZnO 촉매를 제조하면서 세척 과정의 영향을 확인하고자 하였다. 세척 과정을 달리하여 합성한 촉매의 결정구조를 확인하기 위해 XRD 분석을 실시하였고, TGA 분석을 통하여 열분해 특성을 확인하였다. 또한 TPR 및 N<sub>2</sub>O-RFC 분석을 통해 구리 금속의 특성을 관찰하였다. 그리고 연속식 고정층 반응기를 이용하여 합성가스로부터 메탄올을 합성하는 반응에서 촉매의 활성을 평가하였다.
정천우,김준우,고동준 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
가스 분리 기술은 상업적으로 다양한 기술이 있으며, 심냉법, 화학흡수법, PSA등이 있지만 온도, 압력, 화학물질 사용으로 인해 운전시 에너지 비용이 많이 들거나 화학물질을 관리해야 하는 특징이 있다. 분리막을 이용하여 가스를 분리하는 기술은 많은 분야에서 연구되어 왔지만 최근 기상의 가스를 액상인 물을 이용하여 분리하는 기술이 보고되고 있다. 이 기술을 이용하면 고압에서 운전하지 않아도 되고, 온도 조절이 필요없으며 화학물질을 사용하지 않는 장점이 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용하여 혼합가스 중 CO<sub>2</sub>를 제거하고, H<sub>2</sub>를 회수하는 연구를 수행하였다. 분리막 접촉기 운전 변수인 기액 유량, 기액 비율, 압력 등에 대해 다양한 조건에서 평가하였다.
정천우,김준우,서영웅,고동준 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.0
수소는 정유화학, 정밀화학, 에너지 분야 등 여러 분야에 사용되는 기본 화학물질이며, 최근 수소를 원료로 사용하는 산업이 발전함에 따라 수소의 수요가 증가하는 추세이다. 수소는 납사 또는 천연가스를 개질해서 합성할 수 있지만 원료 가격이 비싸다는 단점이 있다. 이에 산업에 사용하고 남는 부생가스를 활용하면 경제성이 있다. 특히, 제철공정에서 일산화탄소를 많이 함유하고 있는 LDG 가스를 활용하면 물과 반응하여 수소를 생산할 수 있다. 이 수성반응에는 저온용 또는 고온용 촉매 두 종류를 사용하는데 중간 온도를 담당할 수 있는 Cu계열 촉매를 연구하였다. 본 촉매는 침전법으로 제조되었으며, 촉매 특성 및 수성가스 전환반응의 활성에 대해 소개하고자 한다.