고온에서 진행되는 프로판 탈수소 반응에서 촉매의 불활성화의 주된 원인은 코크 침적, 소결현상이 있다. 이러한 불활성화를 줄이는 촉매를 연구하기 위해, 본 연구에서는 열적 안정성이 높은 MgAl2O4를 담체로 적용하여 프로판 탈수소 반응용 촉매로의 활용성을 확인하고자 하였다. Alcohthermal method로 MgAl2O4를 소성온도 800, 900, 1000℃로 달리하여 제조하였고, Pt와 Sn을 공동함침법으로 담지하여 Pt-Sn/MgAl2O4촉매를 제조하였다. 열적안정성의 확인을 위해 반응온도를 고온의 650, 600℃에서 진행하였다. 반응실험 결과 반응온도에 상관없이 담체의 소성온도가 800℃인 담체적용 촉매일 때 프로판 탈수소 반응 실험의 전환율과 수율이 담체소성온도가 900,1000℃인 담체적용 촉매보다 높은 것을 확인하였고, 반응온도가 고온인 650℃일 때는 Pt-Sn/θ-Al2O3보다도 더 높은 수율을 가지는 것을 볼 수 있었다. 특성분석으로는 TGA, BET, XRD, CO-화학흡착, SEM-EDS 분석을 실시하였다. MgAl2O4-800oC가 좋은 수율과 Pt분산도 및 적은 불활성화 정도의 관계를 서로 연관 지어 확인하였다.

금속 산화물과 혼합한 Pt-Sn/Al2O3 촉매의 프로판 탈수소 반응 성능의 향상 가능성에 대해 서 연구하였다. 금속 산화물로서 Cu-Mn/γ-Al2O3, Ni-Mn/γ-Al2O3, Cu/α-Al2O3를 제조하여 Pt-Sn/Al2O3 촉매와 혼합하고, 프로판 탈수소 반응 성능을 측정하였다. 이 결과들을 불활성 물질인 glass bead를 혼합한 Pt-Sn/Al2O3 촉매를 기준샘플로 삼아 비교하였다. 촉매와 금속산화물을 환원처리 하지 않고 반응 실험한 경우, 576.5℃에서 기준샘플의 전환율 8% 대비, Cu-Mn/γ-Al2O3를 혼합한 Pt-Sn/Al2O3 촉매가 14.9%의 높은 전환율과 96.8%의 선택도를 보였다. 촉매와 금속산화물을 환원 처 리하여 반응활성을 측정한 경우, Cu/α-Al2O3과 Pt-Sn/Al2O3의 혼합촉매가 기준샘플대비 초기에 높은 수율을 보였다. 그러나, 촉매를 환원 처리한 경우 전반적으로 전환율 상승이 크지 않았고, 이것으로 Cu-Mn/γ-Al2O3의 격자산소가 탈수소반응의 전환율 증가 영향을 주었음을 알 수 있었다.

Cu-Mn과 Cu-Zn 촉매를 침전제로 다르게 하거나, 금속의 몰비율, 소성온도를 다르게 하여 공침법으로 제조하였고 CO산화반응을 수행하여 혼합산화물 촉매에서 Cu, Mn과 Zn의 영향 및 소성온 도가 미치는 영향을 조사하였다. 촉매의 물리·화학적 특성을 알아보기 위하여 XRD, N2 흡착 및 SEM 의 분석을 수행하였다. Na2CO3로 침전시켜 270℃로 소성하여 제조한 2Cu-1Mn 산화물 촉매가 저온에 서 CO 산화반응 활성이 가장 좋았으며 2Cu-1Mn 산화물 촉매는 43 m2/g으로 가장 높은 비표면적과 촉매 활성을 나타내었다. XRD로 촉매의 결정구조를 분석하였을 때 Cu0.5Mn2.5O4의 결정구조를 갖는 촉 매는 낮은 활성을 보였다. 270℃에서 소성한 촉매가 좋은 활성을 나타냈으며 Pt 촉매와 비교하여도 저 온에서 CO산화반응이 더욱 우수함을 알 수 있었다.