일산화탄소의 선택적 산화반응용 코발트-망간 복합 산화물 촉매의 최적화에 관한 연구
An optimization study of Co-Mn mixed metal oxide catalysts for selective CO oxidation
- 주제(키워드) Catalyst , Co-Mn , Noble metal , Preparation method
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 박은덕
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 에너지시스템학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000022064
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 연료전지에 이용되는 수소 내의 일산화탄소를 선택적인 산화반응으로 제거하는데 적용할 코발트-망간산화물 촉매의 최적화를 수행하였다. 연료전지 내부의 백금 촉매는 일산화탄소에 의하여 강하게 피독되기 때문에 공급되는 수소 속 일산화탄소의 농도를 10pp m아래로 낮춰 주어야 한다. 일산화탄소를 제거하는 촉매로 기존에는 귀금속촉매가 주로 연구 되었지만, 최근에는 비싼 귀금속을 대체할 수 있는 전이금속 촉매가 활발히 연구되고 있다. 코발트-망간산화물 촉매는 기존 귀금속 촉매에 견줄만한 반응성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 코발트-망간산화물 촉매의 저온 반응성을 개선하기 위하여 소량의 귀금속 (Pt, Pd, Ru, Rh)을 첨가한 코발트-망간 산화물 촉매를 제조하여 반응성을 비교하였는데 백금이 가장 바람직한 것으로 확인되었다. 코발트-망간 산화물을 공침법으로 제조할 때 침전제로 암모니아수보다는 탄산나트륨을 사용하는 것이 더 바람직한 것을 확인하였으며 건조방법에 있어서도 대류건조보다는 진공건조가 더 바람직한 것을 확인하였다. 제조된 촉매들은 질소물리흡착실험을 통하여 비표면적을 측정하였으며 X-선 회절분석법을 통하여 결정상과 결정크기를 측정하였는데 표면적인 넓고 결정크기가 작은 촉매일 경우 저온 반응성이 개선되며 수소승온환원실험을 통하여 측정되는 저온 환원량이 증가함을 확인하였다.
more목차
1. 서 론
1.1. 연구배경
1.2. 연구개요 및 목적
1.3. 연구동향
2. 실험 방법 및 분석
2.1. 촉매제조
2.1.1. Co-Mn 산화물 촉매에 소량의 귀금속 담지
2.1.2. 암모니아, 탄산나트륨을 이용한 침전 및 DPU 제법
2.1.3. 탄산나트륨 침전 촉매의 제조 조건
2.2. 반응 실험
2.3. 촉매 특성 분석
2.3.1. X-ray diffraction (XRD)
2.3.2. Temperature-programed reduction (TPR)
2.3.3. 질소 물리 흡착 (N2 physisorption)
3. 결과 및 고찰
3.1. 담지 한 소량의 귀금속이 Co-Mn 산화물에 미치는 영향
3.2. 암모니아와 탄산나트륨을 이용해 침전시킨 촉매와 DPU 제법의 비교
3.3. 탄산나트륨으로 침전시킨 Co-Mn 산화물 촉매의 제조 조건에 따른 영향
4. 결론
Reference
Abstract
