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아세틸렌의 방향족화 반응에서 다층기공구조 제올라이트의 영향

초록/요약

본 연구에서는 마이크로기공만을 갖는 제올라이트(MCM-22)와 마이크로기공과 메조기공을 갖는 다층기공구조 제올라이트(MCM-36)를 아세틸렌의 방향족화 반응에 촉매로 사용하였다. MCM-22의 경우 Si/Al 비율이 아세틸렌의 전환율, 방향족화합물의 선택도, 코크 형성 경향 등의 촉매 성능에 끼치는 영향을 조사하였다. Swelling을 이용하여 층간 간격을 확장한 뒤, 층간에 실리카 pillar를 형성하여 나노 시트 구조의 다층기공구조 제올라이트 (MCM-36) 를 성공적으로 합성하고 분석하였으며, 이를 방향족화 반응에 촉매로 사용하였다. 새로운 다층기공구조 제올라이트 촉매를 사용하여 Si/Al 비율 뿐만 아니라, 구조적 차이의 영향을 면밀히 조사하였다. 촉매 활성 실험에서 MCM-36의 방향족화합물에 대한 선택도는 MCM-22에 비해 큰 폭으로 증가하였으며, 코크 생성량은 크게 감소하는 경향을 나타냈는데, 이는 외부 브뢴스테드(Brønsted) 산점의 증가의 결과로 사료되었다. 이러한 결과를 도출하기 위해서 XRD, FT-IR, TEM, SEM, EDX 등의 다양한 분석 기술을 이용하였다.

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