[논문자료] 수전해 촉매용 니켈-철 이중층 수산화물 나노구조체 합성과 연속식 반응기를 통한 대량생산 공정 개발

출처: 픽사베이

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전지구적으로 인구와 경제가 성장하여 에너지 수요가 늘어남에 따라 화석연료의 사용량도 증가하고 있습니다.

자원에 따른 에너지 소비량에 대한 자료 (Figure 1)를 보게 되면, 2019년에 화석연료 (석유, 천연가스, 석탄)의 비중이 84%에 육박하는 것으로 드러났다고 합니다.

재생에너지 비율이 시간이 지남에 따라 점차 늘어나는 추세이 지만, 주 에너지원으로 재생에너지를 사용하기에는 이른 단계이며, 2040년까지 에 너지 소비 예상량 표 (Table 1)에서 보듯이, 현재 추세 그대로 화석 에너지를 사용 하게 되면 2030년에 79%, 2040년에 78% 정도의 비중을 차지하고 CO2 방출량도 함께 증가하는 것으로 예상된다고 합니다.

논문 출처: http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=30c6935bac80f19affe0bdc3ef48d419&outLink=K

 

NiFe LDH의 촉매 활성을 높이기 위해 전기 전도성이 좋은 Nickel foam을 지지체로 이용하였고, 동일한 NiFe LDH 합성 조건에서 NaOH 처리한 NF를 넣어 MT 반응기에서는 1개의 NF가 합성되었고 CT 반응기에서는 스케일 업하여 20개의 NiFe LDH/NF 샘플이 합성되었습니다.

두 반응기에서 나온 NiFe LDH/NF 샘플 모두 foam 표면에 sheet 형태의 나노 입자가 고르게 형성된 것을 SEM 상으로 확인되었고 XRD peak에서 NiFe LDH peak가 나타나지 않았으며, 나노 sheet가 무엇인 지 확인하기 위해 HR-TEM으로 격자 간격 분석을 진행하였다고 합니다.

 

초고온·초고압 반응기

 

초고온 및 초고압 상태에서 화학반응, 수열반응, 촉매반응 등을 수행할 수 있는 반응기로 열처리, 산업 가열 시스템, 화학 및 석유화학, 항공 분야 등에서 다양하게 접목되어 사용되는 반응기 중 하나입니다. 초고온·초고압을 사용하는 만큼 ASME 인증과 산업안전관리공단, 가스안전관리공사의 표준 규격에 부합하는 안전한 디자인으로 설계 및 제작되어지고 있습니다.

 

초고온·초고압반응기의 초고압상태를 만들고 유지하기 위해서는 반응기의 소재를 열에 대한 안정성과 산화 저항, 열 사이클링 저항을 우선으로 선정하는 것이 중요합니다. 때문에 고온·고압 설비 전문기업 ㈜일신오토클레이브에서는 초고온 상태에서 안정적인 반응을 수행할 수 있는 HAYNES 고온합금강 제품 중에서 선정하여 제작하였으며 높은 열 저항력과 안전성을 보유하고 있다는 장점을 지니고 있습니다.

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