프로판 탈수소 반응에 미치는 금속산화물과 혼합된 Pt-Sn/Al₂O₃ 촉매의 영향 = Effect of Pt-Sn/Al₂O₃ catalysts mixed with metal oxides for propane dehydrogenation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The $Pt-Sn/Al_2O_3$ catalysts mixed with metal oxides for propane dehydrogenation were studied. $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Ni-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$ was prepared and mixed with $Pt-Sn/Al_2O_3$ to measure the activity for propane dehydrogenation. As standard sample, $Pt-Sn/Al_2O_3$ catalyst mixed with glassbead was adopted. In the case of catalytic activity test after non-reductive pretreatment of catalyst and metal oxide, $Pt-Sn/Al_2O_3$ mixed with $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$ showed higher conversion of 15% and similar selectivity at $576.5^{\circ}C$, compared to conversion of 8% in standard sample. In the case of catalytic activity test after reductive pretreatment of catalyst and metal oxde, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$ showed higer yield than standard sample. But, increase of yield of most of samples after reductive pretreatment was not significant, so it was found that lattice oxygen of $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$ is effective to propane dehydrogenation.

국문 초록 (Abstract)

금속 산화물과 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매의 프로판 탈수소 반응 성능의 향상 가능성에 대해서 연구하였다. 금속 산화물로서 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Ni-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$를 제조하여 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매와 혼합하고, 프로판 탈수소 반응 성능을 측정하였다. 이 결과들을 불활성 물질인 glass bead를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매를 기준샘플로 삼아 비교하였다. 촉매와 금속산화물을 환원처리하지 않고 반응 실험한 경우, $576.5^{\circ}C$에서 기준샘플의 전환율 8% 대비, $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$를 혼합한 $Pt-Sn/Al_2O_3$ 촉매가 14.9%의 높은 전환율과 96.8%의 선택도를 보였다. 촉매와 금속산화물을 환원 처리하여 반응활성을 측정한 경우, $Cu/{\alpha}-Al_2O_3$과 $Pt-Sn/Al_2O_3$의 혼합촉매가 기준샘플대비 초기에 높은 수율을 보였다. 그러나, 촉매를 환원 처리한 경우 전반적으로 전환율 상승이 크지 않았고, 이것으로 $Cu-Mn/{\gamma}-Al_2O_3$의 격자산소가 탈수소반응의 전환율 증가 영향을 주었음을 알 수 있었다.