| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (05/18 ~ 05/20, 쏠비치 삼척) |
| 권호 | 28권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 3계면 엔지니어링을 통한 일산화탄소 산화반응(PROX)용 백금 단원자 촉매 연구 |
| 초록 | 높은 수소 분위기 하에서의 일산화탄소의 선택적 산화 반응(PROX)은 메탄 가스로부터의 고순도 수소 생산 공정의 마지막 단계로써 최종적으로 10 ppm 이하까지 일산화탄소의 함량을 줄이는데 목적이 있다. 이러한 PROX반응을 위한 촉매 소재는 높은 수소 분위기 하에서 일산화탄소만을 선택적으로 제거하기 때문에 일산화탄소에 대한 높은 선택도와 높은 촉매 활성이 요구된다. 본 연구에서는 전자밀도범함수 이론(DFT)과 실험의 신뢰도 높은 조합 연구를 통해 CeO x -TiO 2 계면에 안정화된 백금 단원자 촉매 시스템1을 이용하여 PROX 반응의 촉매 메커니즘을 분석하였다. 본 연구팀은 Pt/CeO x -TiO 2 촉매 소재 위에서 미량의 일산화탄소 분자의 흡착이 수소 분자의 흡착과 반응을 억제함으로써 일산화탄소만을 선택적으로 제거함을 확인하였다. PROX 반응은 백금 원자에 흡착된 일산화탄소 분자가 CeO x 나노 클러스터의 산소를 이용하는 MvK(Mars-Van-Krevelen) 메커니즘을 통해 진행됨을 확인하였다. 본 연구는 이론과 실험의 조합 연구를 통해 높은 수소 분위기 하에서의 반응 기체간의 상호작용과 강한 환원 분위기에 노출된 촉매 소재의 거동을 규명하였다. |
| 저자 | 최혁 1 , 강은지 1 , 이주혁 1 , 윤지은 1 , 김종석 1 , 최예정 1 , 김상우 2 , 정우철 2 , 김현유 1 |
| 소속 | 1 충남대, 2 한국과학기술원 |
| 키워드 | <P>선택적 산화반응 (PROX) ; 전자밀도범함수 ; 이론과 실험의 조합연구 ; 단원자 촉매</P> |
