수소 활용 공정의 안전성 확보를 위한 허니컴형 수소 상온 산화 촉매 제조 조건 최적화 연구

• 영문명: A Study on Optimization of Preparing Conditions on Honeycomb-type C a ta lyst to Secure Hydrogen Utilization Process Safety
• 발행기관: 유기성자원학회
• 저자명: 김준오 장영희 이예환 정현수 최승원 변성제 고영서 김성수 이상문
• 간행물 정보: 『유기성자원학회 학술발표대회논문집』2022년도 춘계학술대회 발표집, 147~147쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.05.27

국문 초록

본 연구는 수소 경제 사회에서 누출⋅농축 수소에 대한 안전성 확보를 위해 Pd/TiO2 촉매를허니컴 형태로 코팅하여 그 성능을 평가하였다. 열원에 노출되지 않는 액상환원법을 기반으로 촉매를제조하였으며, 2~4 nm의 매우 작은 활성입자로 존재함을 H2-chemisorption 분석을 통해 확인하였다. 또한 환원반응온도가 증가할수록 metal dispersion 감소 및 활성입자 크기가 증가함을 확인하였으며, 활성금속 입자 크기와 수소 산화 성능은 비례관계에 있음에 따라 수소 산화 성능 감소결과와 일치함을 확인하였다. 제조된 촉매를 실 공정에 적용할 수 있도록 허니컴 형태의 지지체에 코팅하였을 때, AS-40 바인더를 20 wt%이상 코팅하였을 때 저농도 수소 조건에서 90% 이상의 산화 성능을 관찰하였다. 이는 촉매의 부착강도를 증진시키고 촉매 탈리를 방지하여 장기적인 촉매 활성을 기대할 수있음을 SEM 분석을 통해 확인하였다. 본 연구를 통해 가스화 등과 같은 유기물 자원화를 통해 수소생산 및 수소 인프라 구축 사회에서 안전성을 확보할 수 있는 기초연구로, 추후 예측하지 못한 안전사고를 대응할 수 있는 시스템으로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

키워드

수소 산화 안전성 상온 허니컴 코팅