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메탄의 부분산화에 의한 메탄올 직접 합성 KCI 등재

Direct Methanol Synthesis by Partial Oxidation of Methane

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/269008
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한국응용과학기술학회지 (The Korean Society of Applied Science and Technology)
한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) (The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST))
초록

페롭스카이트 촉매와 Mo, Bi를 기본으로 하는 복합 산화물 촉매를 이용하여 천연가스의 주성분인 메탄의 부분산화를 통하여 메탄올을 직접 합성하였다. 페롭스카이트(ABO₃) 촉매는 A 및 B site 성분을 변화시키면서 사과산법으로 제조하였으며, Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매는 공침법으로 제조하여 반응특성을 살펴보았다. 페롭스카이트 촉매에서 A site에 알칼리 금속인 Sr을, B site에 전이금속인 Cr을 도입한 SrCrO₃ 촉매가 400℃에서 메탄올 선택도 11%로 가장 우수한 결과를 보였다. Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매의 경우 모든 촉매에서 메탄 전환율에는 큰 차이를 보이지 않았으며, Cr을 첨가한 Mo-Bi-Cr 복합 산화물 촉매가 400℃에서 메탄올 선택도 15.3% 로 가장 우수한 결과를 나타냈다. 3성분계 복합 산화물 촉매에서 촉매의 활성과 메탄올 선택도는 촉매의 표면적에 정비례하였다.

Methanol was directly produced by the partial oxidation of methane with perovskite and mixed oxide catalysts. Perovskite (ABO₃) catalysts were prepared by the malic acid method with changing A and B site components. Three-component mixed oxide catalysts that have Mo and Bi as a main component were prepared by the co-precipitation method. Among the perovskite catalysts, SrCrO₃ showed the highest methanol selectivity of 11% at 400℃. For the three- omponent mixed oxide catalysts, there were no remarkable changes in methane conversion. Among the mixed oxide catalysts, Mo-Bi-Cr mixed oxide catalyst showed the highest methanol selectivity of 15.3% at 400℃. The catalytic activity and methanol selectivity of the three- omponent mixed oxide catalysts were directly proportional to the surface area of the catalysts.

저자
  • 김영국(명지대학교 공과대학 화학공학과) | Young-Kook Kim
  • 이광혁(명지대학교 공과대학 화학공학과) | Kwang-Hyeok Lee
  • 함현식(명지대학교 공과대학 화학공학과) | Hyun-Sik Hahm Corresponding author