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Al-Ce 산화물에 담지된 CuO 촉매상에서 저온 CO산화반응
박정현 ( Jung-hyun Park ),윤현기 ( Hyun Ki Yun ),신채호 ( Chae-ho Shin ) 한국화학공학회 2017 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.55 No.2
CuO의 함량이 반응활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 CuO(x)/0.3Al-0.7Ce (x = 2~20 wt%) 촉매를 함침법으로 제조하고 저온 CO 산화반응을 수행하였다. CuO(10)/0.3Al-0.7Ce 촉매가 반응물 중 수분의 존재 유무에 관계없이 가장 우수한 반응활성을 나타내었다. 수분의 존재는 활성점에 CO와의 경쟁흡착으로 활성점이 감소하여 50% CO 전환율 온도인 T<sub>50%</sub>가 약 50 ℃ 고온으로 이동되어 관찰되었다. N<sub>2</sub>O-적정실험으로 구한 구리 표면적과 CO-펄스 실험으로 계산된 격자산소의 양은 CuO의 함량 증가에 따라 증가하였고, CuO(10)/0.3Al-0.7Ce 촉매에서 최대화되었다. 이러한 특성 분석결과는 사용된 촉매의 CO 산화반응에 대한 T<sub>50%</sub>의 경향과 잘 일치하였다. 위의 특성분석 결과로부터, CuO(x)/0.3Al-0.7Ce 촉매의 CO 산화반응에 대한 반응성은 구리 표면적과 격자산소의 양과 밀접하게 관련된다고 결론지을 수 있다. CuO(x)/0.3Al-0.7Ce catalysts with different CuO loadings (x = 2~20 wt%) were prepared by impregnation method and investigated the effects of CuO loadings on the low temperature CO oxidation. Of the used catalysts, the CuO(10)/0.3Al-0.7Ce catalyst showed the highest catalytic performance in the absence or presence of water vapor. In the presence of water vapor, the catalytic performance was drastically decreased, with a temperature of 50% CO conversion (T<sub>50%</sub>) shifted to higher temperature by 50 ℃ compared to the those in dry conditions because of the competitive adsorption of water vapor on the active sites. The copper metal surface area calculated from N<sub>2</sub>O-titration analysis and the oxygen capacity from CO-pulse experiments were increased with the CuO loadings and showed a maximum at 10 wt%CuO/0.3Al-0.7Ce catalyst. These trends are in good agreement with the tendency of T<sub>50%</sub> of the catalysts. From these characteristic aspects, it could be deduced that the catalytic performance was closely related to the oxygen capacity and the copper metallic surface area.