Ni–Cr–Al metal-foam-supported catalysts for steam methane reforming (SMR) are manufactured by applying a catalytic Ni/Al2O3 sol–gel coating to powder alloyed metallic foam. The structure, microstructure, mechanical stability, and hydrogen yield efficiency of the obtained catalysts are evaluated. The structural and microstructural characteristics show that the catalyst is well coated on the open-pore Ni–Cr–Al foam without cracks or spallation. The measured compressive yield strengths are 2–3 MPa at room temperature and 1.5–2.2 MPa at 750oC regardless of sample size. The specimens exhibit a weight loss of up to 9–10% at elevated temperature owing to the spallation of the Ni/Al2O3 catalyst. However, the metal-foam-supported catalyst appears to have higher mechanical stability than ceramic pellet catalysts. In SMR simulations tests, a methane conversion ratio of up to 96% is obtained with a high hydrogen yield efficiency of 82%.
에너지원으로서 수소를 생산하기 위하여 하니컴 구조를 갖는 모노리스에 10 wt% Ni/CeO2-ZrO2 촉매를 담지한 후 메탄의 수증기 개질 실험을 수행하였다. 다른 CeO2/ZrO2 몰비를 갖는 촉매들 중에서, Ni/CeO2-ZrO2(CeO2/ZrO2=4/1)촉매가 700-800℃에서 높은 메탄의 전환율을 보여 주었다. 10wt% Ni/CeO2-ZrO2 촉매가 담지된 금속 모노리스 촉매체는 높은 열전도도와 비표면적들로 인하여 좋은 촉매 특성을 보여줌을 확인할 수 있었다. 또한, 금속모노리스 촉매체는 반응물에서 과다의 수증기에 의한 수소 수율에서 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. GHSV=30,000h-1, 반응물 비(H2O/CH4=3.0) 반응온도 800℃에서 금속모노리스 촉매체는 98%이상의 메탄의 전환율을 보여주었다. 생성물 가스에서 CO2/CO의 비는 수증기/메탄의 반응물비가 증가할수록 수성가스화 반응에 의하여 증가됨을 알 수 있었다.