KR100507556B1 - 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매 및 그 제조 방법 - Google Patents

내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매는, 연료전지 내에 공급되는 탄화수소 또는 알코올을 수소로 전환시키기 위한 용융탄산염 연료전지용 개질 촉매로서, 복합산화물 담체 및 담체 안에 분산되어 있는 촉매 활성 물질로 이루어지고, 상기 촉매 활성 물질은 주촉매 물질이 니켈이며, 상기 주촉매로서 니켈의 담지량은 10~40wt%이고, 상기 담체는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매는, 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지함으로써, 리튬탄산염 증기 또는 탄산염 증기로부터 변환된 수산화물 증기에 노출되어도 리튬과의 반응성이 적어 쉽게 비활성화되지 않는다.

Description

내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매 및 그 제조 방법{Catalyst for inner reforming type molten carbonate fuel cells and production method of the same}
본 발명은 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 사용되는 촉매에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지함으로써, 리튬탄산염 증기 또는 탄산염 증기로부터 변환된 수산화물 증기에 노출되어도 리튬과의 반응성이 적어 쉽게 비활성화되지 않는, 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기의 촉매를 제조하는데 사용되는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
연료전지는 탄화수소 등의 화학연료가 가지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 장치이다. 연료전지는 대부분 화학연료로 수소를 사용하고 있으며, 용융탄산염 연료전지와 같이 고온에서 사용되는 경우에는 개질기와 결합하여 탄화수소를 연료로 사용할 수 있다.
이 때 개질기의 위치에 따라 연료전지 외부에서 탄화수소를 수소로 개질시켜 연료전지의 연료극에 공급하는 외부개질형과, 연료전지 내부에서 직접 개질시켜 연료극에 공급하는 내부개질형으로 분류된다.
내부개질형 연료전지는 일반적인 연료전지가 갖는 고효율, 저공해, 모듈화 가능이라는 장점 외에도, 발열반응인 전지반응에 의해 생성된 스택의 반응열을 흡열반응인 개질반응에 직접 이용하므로 냉각기 등의 설비를 줄이는 동시에 열효율도 높일 수 있다.
그러나, 이러한 장점에도 불구하고 내부개질형 연료전지는 전해질인 알칼리 탄산염에 의한 비활성화로 인하여 촉매 수명이 크게 단축되는 문제가 있다. 촉매의 수명은 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 수명에 결정적인 역할을 하기 때문에, 이러한 촉매의 비활성화는 내부개질형 용융탄산염 연료전지의 상용화에 있어 가장 큰 걸림돌이 되고 있다.
최근 내부개질형 용융탄산염 연료전지 내에서 촉매의 수명을 연장하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다.
미국의 에너지 리서치 코포레이션 (Energy Research Corporation, ERC)은 미국 특허 제4,467,050호에서 스테인레스 강판에 전기 영동법을 사용하여 무기 담체층을 형성시킨 후 촉매 활성 물질을 함침시키는 방법으로 판상의 촉매체를 제작하여 연료 전지 내부에 장착하는 것을 제시하고, 미국 특허 제4,788,110호에서 스테인레스 강판으로 제작된 구조물을 연료 전극과 촉매 펠렛 사이에 설치하여 탄산염 증기의 촉매 접촉을 줄이는 기술과 촉매 펠렛과 펠렛 사이에 탄산염 흡수용 펠렛을 위치시켜 촉매의 탄산염 증기 접촉을 줄이는 기술을 제시하고 있다.
네덜란드의 ECN (Netherland Energy Research Foundation)과 영국의 BG는 각각 미국 특허 제4,546,091호와 제5,622,790호에서 카올린이나 벤토나이트에 Ni, Mg, Cr 및 Al 성분이 함유된 파이트넥트(feitnecht) 화합물을 담지시켜 촉매 전구체를 완성하는 새로운 촉매 제조법을 개발하였고, 이와 같은 방법으로 제조된 촉매는 탄산염 증기에 의한 피독에 대해 저항성이 크다고 보고하고 있다.
일본의 주식회사 미쯔비시덴끼는 미국 특허 제4,774,152호에서 주성분이 Al, Si 및 Cr인 탄산염 흡수 물질을 촉매 펠렛의 표면에 코팅하거나, 촉매 분말과 혼합하거나, 또는 촉매층 위에 독립된 탄산염 흡수층으로 두는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 이러한 연구는 촉매 자체의 저항성을 증가시키는 것이 아니라, 단순히 물리, 화학적으로 촉매에 접촉하는 탄산염의 양을 줄이는 소극적인 방법이므로, 보다 적극적으로, 예컨대 대한민국 특허 제286425호와 같이, 촉매의 제조방법을 개선하여 알칼리 탄산염에 대한 내성이 우수한 촉매를 개발하는 것이 필요하다.
로스트럽-닐슨(Rostrup-Nielsen) 등에 의해 알칼리 탄산염에 의해 촉매가 비활성화되는 정도가 담체의 종류에 따라 다르다는 것이 보고된 이 후<J.R. Rostrup-Nielsen and L.J. Christiansen, Appl. Catal. A:General, 126, 381(1995)>, 각 담체의 특성에 따른 알칼리 탄산염과의 반응성이 연구되었으나<R.J. Berger, E.B.M. Doesburg, J.G, van Ommen, and J.R.H. Ross, Appl. Catal. A:General, 143, 343(1996)>, 아직 충분한 정도의 성능을 보이는 촉매의 개발은 이루어지지 않았다.
또한, 문(Moon) 등은 여러 종류의 알칼리 중에서 리튬 종에 의한 비활성화가 가장 두드러지는 것을 발견하였다<H.D. Moon, T.H. Lim, and Ho-In Lee, Bull. Korean Chem. Soc., 20, 1413(1999)>. 따라서, 여러 종류의 알칼리 중에서 특히 리튬에 대한 강력한 저항성을 보이는 촉매의 개발이 필요하다.
Mg-Ti의 비율에 따라 게이키일라이트(geikielite; MgTiO3), 칸딜라이트(qandilite; Mg2TiO4), 및 카루이트(karooite; MgTi2O5 )의 세 가지 결정구조를 가지는 마그네슘-티타늄 복합산화물은 타나베(Tanabe) 등에 의해 그 표면의 산-염기 특성이 연구되기 시작한 이후<K. Tanabe, H. Hattori, T. Sumiyoshi, K. Tamura, T. Konde, J. Catal., 53, 1(1978)>, 많은 연구자들의 의해 연구되어 왔다. 최근에는 여러 연구자들에 의해 졸-겔 법을 이용한 합성이 시도되고 있으며, 그 특성에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다<T. Lopez, J. Hernandez, R. Gomez, X. Bokhimi, J. L. Boldu, E. Munoz, O. Novaro, and A. Garcia-Ruiz, Langmuir, 15, 5689(1999)>. 그러나, 아직까지 다른 결정 구조를 포함하지 않는 단일 마그네슘-티타늄 복합산화물을 졸-겔 법으로 합성하지 못하고 있으며, 그 결과 각 결정 구조에 따른 촉매 특성에 대하여도 연구된 바가 없다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지함으로써, 리튬탄산염 증기 또는 탄산염 증기로부터 변환된 수산화물 증기에 노출되어도 리튬과의 반응성이 적어 쉽게 비활성화되지 않는, 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기의 촉매를 제조하는데 사용되는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매는, 연료전지 내에 공급되는 탄화수소 또는 알코올을 수소로 전환시키기 위한 용융탄산염 연료전지용 개질 촉매로서, 복합산화물 담체 및 담체 안에 분산되어 있는 촉매 활성 물질로 이루어지고, 상기 촉매 활성 물질은 주촉매 물질이 니켈이며, 상기 주촉매로서 니켈의 담지량은 10~40wt%이고, 상기 담체는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매에 있어서, 상기 알칼리토금속은 마그네슘, 바륨, 또는 스트론튬으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매에 있어서, 상기 알칼리토금속은 마그네슘인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매에 있어서, 상기 복합산화물은 마그네슘과 티타늄으로 구성되며, 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체는 상기의 연료전지용 촉매를 제조하기 위해 사용되는 담체로서, 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체에 있어서, 상기 복합산화물은 마그네슘과 티타늄으로 구성되며, 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법은, 상기의 연료전지용 촉매를 제조하기 위해 사용되는 담체의 제조 방법으로서, 알칼리토금속 전구체 용액과 티타늄 전구체 용액을 제조하는 단계(a); 상기 단계(a)에서 준비된 두 용액을 혼합하는 단계(b); 상기 단계(b)의 혼합용액을 숙성시켜 복합산화물 전구체를 제조하는 단계(c); 상기 단계(c)의 복합산화물 전구체를 건조하는 단계(d); 및 상기 단계(d)의 건조된 복합산화물 전구체를 소성하는 단계(e)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 전구체 용액 제조시 초산금속염을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 전구체 용액 제조시 초산금속염 용액에 초산, 올레산, 및 팔미트산으로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 혼합하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 티타늄 전구체의 용매는 에탄올, 이소프로필알코올, 및 초산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 알칼리토금속은 마그네슘인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(b)의 혼합공정시 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 10인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(b)의 혼합공정시 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 한다. 즉, 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비를 0.5 이하인 범위로 하여 제조된 촉매의 성능이 더 우수하다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(c)의 숙성온도는 0℃∼80℃ 사이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(c)의 숙성기간이 0.5시간∼24시간 사이인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(e)의 소성공정은 600℃∼900℃ 범위의 온도에서 공기분위기로 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매의 제조 방법은, 상기의 연료전지용 촉매의 제조 방법으로서, 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지하는 단계(a); 상기 단계(a)의 니켈이 담지된 촉매 전구체를 건조하는 단계(b); 상기 단계(b)의 건조된 촉매 전구체를 액상산화하는 단계(c); 및 상기 단계(c)의 산화공정 후 건조시켜 촉매 전구체를 제조하는 단계(d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매의 제조 방법에 있어서, 상기 단계(d)에서 제조된 촉매 전구체는 수소분위기 하에서 환원되어 탄화수소 또는 알코올을 수소로 개질시키는 촉매로 활성화되는 것을 특징으로 한다.
이하, 실시예를 들어 본 발명의 구성 및 발명효과를 보다 상세하게 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 설명하나, 본 발명의 내용이 여기에 한정되지는 않는다.
<실시예 1: 마그네슘-티타늄 복합산화물 담체의 제조>
티타늄이소프로폭사이드(Ti(i-C3H7)4)를 이소프로필알콜(i-C 3H7OH)에 녹인 용액과 초산마그네슘(Mg(CH3COO)2)을 물에 녹인 용액을 1:2의 몰비로 혼합하였다. 혼합된 전구체는 0℃에서 세 시간 숙성한 뒤 회전식 증발기를 이용하여 용매를 제거하고, 10℃/min으로 승온하여 600℃ 공기분위기에서 12시간동안 소성하여 Mg2TiO4를 제조하였다. Mg2TiO4 복합산화물이 성공적으로 합성되었음을 XRD 분석을 통하여 확인하였다.
<실시예 2: 마그네슘-티타늄 복합산화물 담체의 제조>
티타늄이소프로폭사이드(Ti(i-C3H7)4)를 이소프로필알콜(i-C 3H7OH)에 녹인 용액과 초산마그네슘(Mg(CH3COO)2)을 물에 녹인 용액을 1:1의 몰비로 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 마그네슘-티타늄 복합산화물 MgTiO3를 제조하였다.
<실시예 3: 마그네슘-티타늄 복합산화물 담체의 제조>
티타늄이소프로폭사이드(Ti(i-C3H7)4)를 이소프로필알콜(i-C 3H7OH)에 녹인 용액과 초산마그네슘(Mg(CH3COO)2)을 물에 녹인 용액을 2:1의 몰비로 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 마그네슘-티타늄 복합산화물 MgTi2O5를 제조하였다.
도1은 상기 실시예 1 내지 3에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물의 X선 회절 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
<실시예 4 내지 8: 마그네슘-티타늄 복합산화물 담체의 제조>
티타늄이소프로폭사이드(Ti(i-C3H7)4)를 이소프로필알콜(i-C 3H7OH)에 녹인 용액과 초산마그네슘(Mg(CH3COO)2)을 물에 녹인 용액을 각각 1:3(실시예 4), 1:4(실시예 5), 1:5(실시예 6), 1:7(실시예 7), 1:10(실시예 8)의 몰비로 혼합한 것 외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 마그네슘-티타늄 복합산화물군을 제조하였다. 실시예 4 내지 실시예 8에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물군은 실시예 1에 의해 제조된 Mg2TiO4와 유사한 결정구조를 보였다.
<제조예 1: 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매의 제조>
28wt%에 해당하는 질산니켈(Ni(NO3)2 · 6H2O)을 소량의 물에 녹여 상기 준비된 담체의 분말에 함침법(impregnation)을 통해 담지한 후, 건조, 파쇄하고, NaOCl/NaOH 산화침전제 용액에 넣어 9시간 숙성하였다. 이를 세척, 건조하여 NiO/Mg2TiO4 전구체를 제조한 뒤 이를 30cc/min H2, 30cc/min N2 하에서 10℃/min으로 650℃까지 승온한 뒤 30분동안 환원하여 Ni/Mg2TiO4 촉매를 제조하였다.
<제조예 2 및 3: 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매의 제조>
상기 제조예 1과 마찬가지 방법으로 Ni/MgTiO3 촉매(제조예 2) 및 Ni/MgTi2O5 촉매(제조예 3)를 제조하였다.
<제조예 4 내지 8: 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매의 제조>
실시예 4 내지 8에 의해 제조된 각각의 담체를, 2L의 증류수와 NH4OH를 혼합하여 pH 12의 서스펜젼으로 만든 뒤, 0.22M 질산니켈 수용액을 당량의 NH4OH 수용액과 동시에 0.5cc/min의 속도로 점적하여 활성종인 니켈을 담체에 침전시켰으며, 여과 후 50℃ 진공건조로에서 12시간 건조하였다. 이 때 최종적으로 30wt%의 니켈이 담지되게 하였다. 이렇게 제조된 Ni(OH)2/MgO-TiO2 전구체를 파쇄하여, NaOCl/NaOH 산화침전제 용액에 넣어 9시간 숙성하였다. 이를 세척, 건조, 소성하여 NiO/MgO-TiO2 전구체를 제조한 뒤, 30cc/min H2, 30cc/min N2 하에서 10℃/min으로 650℃까지 승온한 뒤 30분동안 환원하여 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매를 제조하였다.
<비교예 1 및 2>
상기 제조예 1과 마찬가지 방법으로 Ni/MgO 촉매(비교예 1) 및 Ni/TiO2 촉매(비교예 2)를 제조하였다.
<비교예 3>
상기 제조예 4와 마찬가지 방법으로 Ni/MgO 촉매를 제조하였다.
<실험예 1: 촉매의 활성평가>
본 발명에 따라 마그네슘-티타늄 복합산화물 담체를 이용한 촉매와 기존의 담체를 이용한 촉매를 비교하기 위하여, 수증기 개질반응에서의 메탄 전환율을 측정하여 촉매의 활성을 평가하였다.
100mg의 촉매를 석영반응기에 넣고 수소와 질소를 각각 30cc/min으로 공급하면서 10℃/min의 속도로 650℃까지 승온시킨 뒤, 30분간 650℃를 유지하여서 환원하였다. 환원이 끝난 후 수소와 반응물인 물과 메탄을 공급하여 30분 동안 안정화시켰으며, 이 후 수소를 공급하지 않고 반응을 개시하였다. 반응에 참여하지 않은 수증기는 얼음 배스 트랩(ice bath trap)을 사용하여 제거한 다음 미반응 메탄과 생성물을 기체크로마토그래프로 검출하였다.
촉매의 비활성화에 대한 저항성을 평가하기 위하여 환원된 촉매 100mg과 20mg 탄산리튬 분말을 잘 혼합하여 30cc/min H2, 30cc/min N2하에서 10℃/min으로 650℃까지 승온한 뒤 1시간 동안 반응시켰다. 전술한 방법으로 비활성화된 촉매의 활성을 조사하였다.
도 2는 상기 제조예 1 내지 3에 의해 제조된 촉매와 기존의 촉매(비교예 1 및 2)의 메탄 전환율 및 비활성화시킨 뒤 유지되는 메탄 전환율을 비교하여 나타낸 것이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 20mg의 탄산리튬과의 반응에 의해 대부분의 촉매가 활성이 감소하였음에 반해, Ni/Mg2TiO4는 비슷한 활성을 유지하였다.
도 3은 상기 제조예 1 내지 3에 의해 제조된 촉매를 비활성화시킨 후, 결정구조의 변화를 XRD로 관찰한 것으로서, Ni/MgTiO3와 Ni/MgTi2O5는 구조 변화가 일어났으나, Ni/Mg2TiO4는 동일한 구조를 유지하고 있음을 알 수 있다.
도 4는 상기 제조예 4 내지 8에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매와 비교예 3에 의해 제조된 촉매의 수증기 개질반응에서의 메탄 전환율 및 비활성화 후의 메탄 전환율을 나타낸 그래프이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 제조예 4 내지 6에 의해 제조된 촉매는 80% 이상의 메탄전환율을 유지하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매는, 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지함으로써, 리튬탄산염 증기 또는 탄산염 증기로부터 변환된 수산화물 증기에 노출되어도 리튬과의 반응성이 적어 쉽게 비활성화되지 않는다.
따라서, 본 발명에 따라 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매를 이용하여 내부개질형 연료전지를 운전하면, 촉매의 리튬에 대한 저항성이 뛰어나 촉매의 비활성화가 덜 되므로, 보다 오랜 시간동안 운전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 3에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물의 X선 회절 분석(X-ray diffraction, XRD) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제조예 1 내지 3에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매와 비교예 1 및 2에 의해 제조된 촉매의 수증기 개질반응에서의 메탄 전환율 및 비활성화 후의 메탄 전환율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제조예 1 내지 3에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매의 비활성화 전후의 결정구조 변화를 보여주는 X선 회절 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 제조예 4 내지 8에 의해 제조된 마그네슘-티타늄 복합산화물에 담지된 니켈 촉매와 비교예 3에 의해 제조된 촉매의 수증기 개질반응에서의 메탄 전환율 및 비활성화 후의 메탄 전환율을 나타낸 그래프이다.

Claims (19)

  1. 연료전지 내에 공급되는 탄화수소 또는 알코올을 수소로 전환시키기 위한 용융탄산염 연료전지용 개질 촉매로서,
    복합산화물 담체 및 담체 안에 분산되어 있는 촉매 활성 물질로 이루어지고,
    상기 촉매 활성 물질은 주촉매 물질이 니켈이며, 상기 주촉매로서 니켈의 담지량은 10~40wt%이고,
    상기 담체는 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물인 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리토금속은 마그네슘, 바륨, 또는 스트론튬으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리토금속은 마그네슘인 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 복합산화물은 마그네슘과 티타늄으로 구성되며, 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매.
  5. 삭제
  6. 제1항의 연료전지용 촉매를 제조하기 위해 사용되는 담체로서,
    알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복합산화물은 마그네슘과 티타늄으로 구성되며, 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체.
  8. 제1항의 연료전지용 촉매를 제조하기 위해 사용되는 담체의 제조 방법으로서,
    알칼리토금속 전구체 용액과 티타늄 전구체 용액을 제조하는 단계(a);
    상기 단계(a)에서 준비된 두 용액을 혼합하는 단계(b);
    상기 단계(b)의 혼합용액을 숙성시켜 복합산화물 전구체를 제조하는 단계(c);
    상기 단계(c)의 복합산화물 전구체를 건조하는 단계(d); 및
    상기 단계(d)의 건조된 복합산화물 전구체를 소성하는 단계(e)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계(a)의 전구체 용액 제조시 초산금속염을 사용하는 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 단계(a)의 전구체 용액 제조시 초산금속염 용액에 초산, 올레산, 및 팔미트산으로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 단계(a)의 티타늄 전구체의 용매는 에탄올, 이소프로필알코올, 및 초산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 단계(a)의 알칼리토금속은 마그네슘인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  13. 제8항 또는 제12항에 있어서,
    상기 단계(b)의 혼합공정시 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 10인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  14. 제8항 또는 제12항에 있어서,
    상기 단계(b)의 혼합공정시 마그네슘에 대한 티타늄의 몰비는 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 단계(c)의 숙성온도는 0℃∼80℃ 사이인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 단계(c)의 숙성기간이 0.5시간∼24시간 사이인 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 단계(e)의 소성공정은 600℃∼900℃ 범위의 온도에서 공기분위기로 수행되는 것을 특징으로 하는 촉매용 복합산화물 담체의 제조 방법.
  18. 제1항의 연료전지용 촉매의 제조 방법으로서,
    제5항의 알칼리토금속과 티타늄으로 이루어진 복합산화물 담체에 니켈을 담지하는 단계(a);
    상기 단계(a)의 니켈이 담지된 촉매 전구체를 건조하는 단계(b);
    상기 단계(b)의 건조된 촉매 전구체를 액상산화하는 단계(c); 및
    상기 단계(c)의 산화공정 후 건조시켜 촉매 전구체를 제조하는 단계(d)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 단계(d)에서 제조된 촉매 전구체는 수소분위기 하에서 환원되어 탄화수소 또는 알코올을 수소로 개질시키는 촉매로 활성화되는 것을 특징으로 하는 내부개질형 용융탄산염 연료전지용 촉매의 제조 방법.
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