금속담지 ZSM-5 촉매상에서 프로판의 방향족화를 이용한 이산화탄소의 환원반응에 관한 연구

Abstract

1. 고온 상압에서 H-ZSM-5 촉매와 금속담지 H-ZSM-5 촉매를 가지고 이산화탄소 환원반응을 수행한 결과 수소에 의한 환원반응 보다 프로판에 의한 환원반응이 더 높은 활성을 가짐을 알 수 있었다. 이때 Zn를 담지하였을 때 가장 좋은 활성을 보였다. 2. 프로판에 의한 이산화탄소의 환원반응에서 Zn 담지 H-ZSM-5 촉매의 경우, 생성물의 Yield로부터 프로판과 이산화탄소가 직접 반응하는 경로를 따름을 추측할 수 있었다. 3. 여러 가지 방법으로 담지한 Zn/ZSM-5 촉매 중에서 함침법에 의해 촉매를 제조하였을 때, 프로판에 의한 이산화탄소 환원반응에 대한 활성이 가장 높게 나타났다. 4. 방향족화 반응에 반응물로 이산화탄소가 함께 공급되는 경우 H-ZSM-5의 경우 방향족에 대한 선택도를 증가시키는 효과를 보였다. Zn를 담지한 경우 초기의 방향족화 활성은 반응물로 프로판과 이산화탄소가 동시에 반응물로 공급되는 경우가 프로판만 공급되는 경우 보다 더 낮은 활성을 보였으나, 시간이 지남에 따라 프로판과 이산화탄소가 동시에 공급되는 경우가 더 높은 활성을 보였다. 5. 금속을 담지한 ZSM-5에서 보이는 촉매의 비활성화는 코크의 생성에 의한 것으로 여겨지고, 반응물로 이산화탄소를 첨가함으로써 코크 생성에 의한 비활성화를 억제하였다.