MoO3/Graphene 촉매를 이용한 탈수소화 반응 부타디엔 합성

초록

1,3-부타디엔(1,3-butadien, BD)은 여러 합성 고무의 원료로서 중요한 물질 중 하나이다. BD를 얻는 가장 대표적인 방법은 부탄(Butane, BT) 또는 부텐 (Butene)을 산화 탈수소화(Oxidative Dehydrogenation, ODH) 반응하는 것 이다. BT to BD에서 가장 잘 쓰이는 촉매 물질은 Mo,Bi 등이 있으며 탄소 물질 또 한 ODH 반응에 쓰일 수 있다. 본 실험에서 쓰이는 촉매는 산화 몰리브데넘 (Molybdenum Trioxide, MoO3)을 그래핀(Graphene)에 담지시킨 것으로 소 성로에서 400~700°C로 1시간 동안 소성시켰다. 300~600°C의 반응기에 공기 와 BT를 불어넣어주며 촉매 반응을 일으킨다. 생성물은 GC로 측정하였으며 MoO3와 그래핀의 담지량, 공기와 BT의 유량의 비율에 따라, 스팀을 추가로 넣어 주느냐에 따라 BD의 선택도 등 촉매 활성이 달리 나타난다. X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS) 분석으로 제조한 촉매에서의 Mo의 상태와 촉매 의 조성이 어떠한 지를 확인하였다. Mo 성분의 상태와 반응 조건이 촉매 실험에 영 향을 미친다. Keywords: 탈수소화 반응, 부탄, 부타디엔, 산화몰리브데넘