나노구조의 카본 촉매를 이용한 부텐과 부타디엔의 합성

초록

최근, 나노 구조의 카본 촉매를 바탕으로 산화적 탈수소화 반응을 거쳐 부텐과 부 타디엔을 합성하는 방법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 카본 촉매는 기존에 많이 연구되었던 금속 산화물 촉매와는 달리 환경적 유해성이 적으며 내구성이 뛰 어날 뿐 아니라 상대적으로 가격이 저렴하다는 여러 가지 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 나노구조의 다양한 카본 촉매를 부탄의 산화적 탈수소화반응에 적용 하였다. 다양한 타입의 카본 촉매를 제조하여 SEM, TEM과 XRD 등의 분석을 통 해 촉매의 물리화학적 특성을 분석하였다. CNT와 graphite 계열의 촉매는 전환 율의 증가에 따른 급격한 C4 알켄의 선택도 감소를 보였지만, 활성탄 계열의 촉매 는 높은 선택도를 갖는 것을 확인하였다. 마지막으로, 실험 결과를 바탕으로 반응 의 메커니즘과 반응속도식을 도출하였으며, 실험결과와의 비교를 통해 적합한 모 델을 선정하였다. 이러한 접근을 통해서 산화적 탈수소화 반응에 대한 카본 계열 촉매의 적용가능성을 확인하였다. Keywords: carbon catalyst, modelling