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학술저널
저자정보
이준규 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 김초균 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 배기광 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 박주식 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 강경수 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 정성욱 (한국에너지기술연구원 수소연구실) 김영호 (충남대학교 응용화학공학과) 주종훈 (충북대학교 신소재공학과) 조원철 (한국에너지기술연구원 수소연구실)
저널정보
한국화학공학회 화학공학 화학공학 제54권 제3호
발행연도
2016.1
수록면
394 - 403 (10page)

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매체 순환식 수소제조공정은 직접 고순도의 수소를 생산하는 동시에 $CO_2$ 포집 비용을 최소화할 수 있는 고효율/친환경적인 공정이다. 본 공정은 레독스 반응을 통하여 산소를 전달하고 이때 철 산화물계 산소전달입자를 이용하게 된다. 구리 산화물이 첨가된 철-구리 산화물계 산소전달입자는 반응성 향상이 보고되어 왔으나 철 산화물과 구리 산화물 간 상호작용에 대한 이해가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 여러 기기 분석법(SEM/EDX, XRD, BET, TPR, XPS, TGA)을 통하여 철-구리 산화물계 산소전달입자의 레독스 반응성 향상을 지배하는 주요인을 연구하였다. 첨가된 구리 산화물은 철 산화물 성장 억제제 역할 뿐만 아니라 화학적 환경 변화를 일으키는 화학적 촉매제(chemical promoter) 역할도 하는 것이 발견되었다. 철-구리 산화물계 산소전달입자의 우수한 환원 반응성은 구리 산화물의 도입으로 $Fe^{2+}$ 농도 증가 및 표면 특성 변화 때문이며, 우수한 물분해 특성은 산화 과정에서 일어나는 철 산화물의 응집을 구리 산화물이 억제시킨 것으로 판단되었다.
#Chemical-looping #Hydrogen production #Oxygen carrier #Bimetallic iron-copper oxide

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