1. 수행배경

• 현재 지구온난화 문제가 심각해짐에 따라 주요 선진국을 중심으로 탄소세를 부과하여 이를 억제하려는 노력을 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 온실가스의 주범인 CO2와 CH4를 석유화학 분야에서 많이 쓰이는 합성 가스인 H2와 CO로 전환하는 촉매를 합성하여 이를 해결하고자 한다.
• Ni 촉매의 경우, DRM 반응 도중 금속이 뭉치는 현상이 일어나 비활성화가 일어난다는 단점을 갖는다. 이전 연구들에서 Defect site가 금속 촉매의 분산도에 긍정적인 영향을 끼친다는 결과을 참고하여 이를 해결하고자 한다. 본 연구에서는 가장 흔히 쓰이는 BEA zeolite의 Defect site로 인한 Ni 촉매의 분산도를 향상시킨 뒤, DRM 반응 적용하여 증진된 활성을 얻고자한다.

2. 수행기간

• 2021.04 ~ 2021.05 : 연구 관련 기초지식 학습 및 테스트
• 2021.05 ~ 2021.07 : Ni-BEA 촉매 합성
• 2021.08 ~ ​: 특성분석 및 DRM 결과 해석

3. 개발작품 설명

• 내부구조전환법으로 다양한 Ni-BEA 촉매를 합성하여 이를 DRM 반응에 적용한다.
• 다양한 특성분석 기법을 이용하여 합성된 촉매를 분석한다.
• 합성법의 차이에 따른 Ni-BEA 촉매의 결함 사이트와 활성 금속의 분산도의 상관성에 대해 이해한다.
• 특성 분석 결과와 DRM 활성을 연관시켜 해석한다.

4. 활용방안

• 지구온난화 문제로 대두되고 있는 이산화탄소와 메탄을 유용하게 사용이 가능한 합성가스로 전환한다. 이산화탄소와 메탄은 줄이고, 유용한 합성가스인 CO와 H2를 합성 할 수 있다는 것에 의의가 있다.