피셔-트롭쉬 합성을 위한 Co/Al2O3-SiC 성형 촉매 연구
Study on the modified Co/Al2O3-SiC catalysts for the Fischer-Tropsch synthesis
- 주제(키워드) Fischer-Tropsch synthesis , cobalt-based catalyst , SiC support
- 발행기관 아주대학교
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000013359
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
코발트 계열의 피셔-트롭쉬 반응은 높은 촉매 활성을 얻을 뿐 아니라 높은 고비점 탄화수소를 얻기위하여 촉매 표면을 수정하면서 널리 연구가 이루어 지고 있다. 촉매의 지지체 중에서 실리콘 카바이드(Silicon carbide)는 높은 열 전도성을 가지고, 큰 세공크기를 갖고 있다. 본 연구에서는 감마 알루미나를 실리콘 카바이드 지지체 중량 대비 0-15중량% 의 비율로 함침 시키고 난 후, 수정된 실리콘 카바이드 촉매에 코발트를 담지시킨 촉매를 만들고, 고정층 반응기에서 피셔-트롭쉬 반응을 수행하였다. 이러한 수정된 촉매들의 분석은 Brunauer-Emmett-Teller (BET), X-ray diffraction (XRD), Temperature-programmed reduction (TPR), Transmission electron microscopy (TEM) 등을 이용하여 분석하였다. 알루미나로 수정된 실리콘 카바이드 촉매는 수정되지 않은 촉매와 비교했을 경우, 높은 활성도와, 안정성을 보여주었다. 특히 수정된 촉매 중에서 Co/Al2O3(10wt%)-SiC 촉매가 다른 촉매들에 비해서 높은 우수성을 보여 주었으며, 그 이유는 다른 촉매들에 비해 코발트 산화물의 높은 환원도와 적절한 코발트 입자의 크기 때문이라고 생각되어진다.
more초록/요약
Cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis (FTS) catalysts have been widely investigated by modifying surface with various components to obtain high catalytic performance as well as to produce high molecular weight hydrocarbons. Silicon carbide (SiC) has a high thermal conductivity and macro porosity. In the present study, it was modified with gamma-alumina with the amount of 0-15wt% and cobalt precursor was subsequently impregnated on the modified SiC support. These modified catalysts have been exhaustively characterized by means of methods such as BET, pore size distribution, x-ray diffraction (XRD), temperature-programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM). The alumina-modified SiC catalyst shows a high catalytic activity and stability compared to the unmodified FTS catalyst. The catalyst activity and stability on Co/Al2O3(10wt%)-SiC is superior to the other catalysts, and the reasons could be attributed to the enhanced reducibility of cobalt oxide and its proper crystallite size.
more목차
1. 서론 1
1.1 피셔-트롭쉬 합성 반응의 역사 1
1.2 연구 개요 3
1.3 연구 목적 및 연구 동향 8
2. 실험 방법 및 분석 12
2.1 촉매 제조 12
2.2 반응 실험 15
2.3 촉매 특성 분석 18
3. 결과 및 고찰 20
3.1 BET measurement 20
3.2 X-ray powder diffraction (XRD) 23
3.3 Temperature programmed reduction (TPR) 25
3.4 Transmission electron microscopy (TEM) 28
3.5 Catalytic activities and product distribution 34
4. 결론 38
참고문헌 39
Abstract 43
