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재생 연료 및 화학제품 생산을 위한 Cu 기반 촉매 개발동향
서영웅 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.1
산업적으로 활용도가 높은 불균일계 촉매는 다양한 금속 성분으로 구성되어 있는데, 저가 전이금속인 구리(copper)는 C-O 결합의 분해반응에 우수한 활성을 보인다고 알려져 있다. 이에 메탄올 및 고급알코올 합성촉매의 주요 활성금속, 수소화 촉매인 copper chromite의 중심 금속, 바이오매스 탈산소화반응 촉매의 주요 금속 등 다양한 촉매반응에 Cu가 사용되고 있다. 특히, 메탄올합성 촉매인 Cu/ZnO/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>는 최근 촉매 활성족, Cu-ZnO 간의 상호 영향, Al의 promoter 역할, high-temerature carbonate의 존재 등 다양한 원천연구 결과가 발표되고 있다. 이에 재생 연료 및 화학제품 생산을 목적으로 하는 반응들에서 사용되는 Cu기반 촉매의 최근 연구동향에 대해 살펴보고자 한다. 뿐만 아니라 최근 확보한 Cu/ZnO/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 촉매 및 copper chromite 촉매, 기타 Cu 담지촉매에 대한 연구결과를 기초로 하여 Cu 기반 촉매의 주요 물성 및 활성에 대해 논하고, 앞으로의 촉매 개발방향을 제시하고자 한다.
1LG-8 메탄올 합성 촉매의 활성에 미치는 하이드로탈사이트 구조의 영향
서영웅 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1
The structural and chemical identities of Cu/ZnO and Cu/ZnO/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> for methanol synthesis have been recently understood in a sophisticated manner. These catalysts have been generally prepared by coprecipitation including multiple steps in each of which small change of a parameter influences physicochemical property and catalytic performance. The major phase for an active Cu/ZnO-based catalyst is zincian malachite obtained by substitution of Cu<sup>2+</sup> in malachite by Zn<sup>2+</sup>. In Cu/ZnO/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> catalysts, incorporation of Al<sup>3+</sup> (up to ca. 3.3%) with Zn2+ is possible. However, when prepared with high Al concentrations, hydrotalcite (HT) phase is developed, which is known to be detrimental to methanol synthesis activity. In this talk, several approaches will be introduced to tune the composition of HT phase in Cu/ZnO-based catalyst systems.