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Fischer-Tropsch 합성반응용 Fe계 촉매의 성능 및 물리화학적 특성에 미치는 SiO2 첨가효과Effects of SiO2 Incorporation on Catalytic Performance and Physico-Chemical Properties of Iron-Based Catalysts for the Fischer-Tropsch Synthesis
- Other Titles
- Effects of SiO2 Incorporation on Catalytic Performance and Physico-Chemical Properties of Iron-Based Catalysts for the Fischer-Tropsch Synthesis
- Issue Date
- 2010
- Publisher
- 한국화학공학회
- Keywords
- Indirect Coal Liquefaction; Fischer-Tropsch Synthesis; Precipitated Iron-Based Catalyst; SiO2 Incorporation
- Citation
- Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK), v.48, no.3, pp.304 - 310
- Indexed
- KCI
- Journal Title
- Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK)
- Volume
- 48
- Number
- 3
- Start Page
- 304
- End Page
- 310
- ISSN
- 0304-128X
- Abstract
- 공침법을 이용하여 구조 조촉매인 SiO2가 첨가된 Fe계 촉매와 SiO2가 첨가되지 않은 Fe계 촉매를 제조하였고, 이러한 두 가지 촉매를 이용하여 250 oC의 온도 및 1.5MPa의 압력에서 Fischer-Tropsch 합성반응을 수행하였다. SiO2를첨가한 Fe계 촉매가 SiO2를 첨가하지 않은 Fe계 촉매보다 현저히 우수한 촉매활성을 나타내었고, 144시간의 반응시간동안 뛰어난 촉매안정성을 나타내었다. X-선 회절 및 N2의 물리흡착을 통하여 촉매의 결정구조 및 세공구조를 분석한결과, SiO2를 첨가할 경우 Fe계 촉매의 분산도가 향상되는 것을 발견할 수 있었다. 또한 H2-TPR(temperature-programmed reduction) 분석결과를 통해, SiO2를 첨가할 경우 260 oC 이하의 저온 영역에서 Fe2O3의 Fe3O4 및 FeO로의 환원이 촉진되는 것을 확인하였다. 반면 CO2-TPD(temperature-programmed desorption) 분석결과에 의하면, SiO2를 첨가한 결과촉매의 표면 염기도는 감소하였다. 따라서 SiO2를 첨가한 촉매가 SiO2를 첨가하지 않은 촉매보다 우수한 촉매성능을나타내는 것은, SiO2를 첨가함에 따라 촉매의 분산이 증진되고 환원이 촉진된 것이 주요 원인인 것으로 생각된다.
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