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휘발성 유기화합물 완전산화에 대한 폐 Pd촉매 및 폐 Cu촉매의 촉매 활성: 고온가스 처리 효과
남승원 ( Seung-won Nahm ),심왕근 ( Wang-geun Shim ),김상채 ( Sang-chai Kim ) 한국환경기술학회 2011 한국환경기술학회지 Vol.12 No.3
여수 석유 화학 공정에서 폐기된 폐 Pd촉매와 폐 Cu촉매의 반응활성 관계를 휘발성 유기화합물(VOCs) 반응 실험으로 조사하였다. 특히 수소와 공기를 이용하여 이들 폐 촉매를 473 K, 573 K그리고 673 K의 온도에서 재생 처리하여 재생 처리 방법이 휘발성 유기화합물과 재생 촉매 사이의 반응활성에 미치는 영향을 살펴보았다. 이 연구에서 촉매 산화 특성은 Arrhenius 식을 이용하여 분석하였다. 그리고 폐 촉매와 재생 처리한 촉매의 물리화학적 특성은 질소 흡착 등온선, X-선회절분석기(XRD), 유도 결합 플라즈마 분광광도계(ICP), X-선 광전자 분광기(XPS)로 조사하였다. 실험결과 휘발성 유기 화합물에 대한 Pd촉매 및 Cu촉매의 활성은 재생 처리 가스 및 재생 처리 온도에 따라 서로 차이가 났고, 특히 이들 촉매의 활성은 촉매의 표면 상태가 금속 상태로 존재할 때 더 우수하였다. Catalytic oxidations of volatile organic compounds(VOCs) were investigated over spent Pd based catalyst and spent Cu based catalyst. Especially, the effect of regeneration method on the catalytic activity was examined. The spent Pd and spent Cu catalysts were regenerated with two different gases(hydrogen and air) at 473, 573, and 673 K, respectively. In this work, the Arrhenius equation was employed to evaluate the activity of the catalyst. Several methods such as nitrogen adsorption isotherm, X-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma(ICP) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) were used to characterize the spent catalyst and its regenerated catalyst. The results of VOCs oxidation indicated that the activities of catalysts were highly dependent on the regeneration conditions such as gas and temperature. It was also found that the hydrogen treated catalysts with metallic state were more active than the air treated catalysts with oxidation state and the spent catalysts.
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