Abstract
The methane combustion reaction was conducted over Pb-ZSM-5 catalysts. ZSM-5 synthesized at low temperature and atomospheric pressure was used as a support. The change of methane conversion with $SiO_2/Al_2O_3$ molar ratio was tested. The methane conversions of the synthesized Pb-ZSM-5 catalyst was compared with those of a commercial Pd-ZSM-5(PQ Co.) and $PdO/{\gamma}-Al_2O_3$. The methane conversion increased with the decrease in $SiO_2/Al_2O_3$ molar ratio. The combustion rate of methane also increased with the decrease in $SiO_2/Al_2O_3$ molar ratio. The synthesized Pb-ZSM-5 showed better methane conversion than that of the commercial one. It is found that a crucial factor in methane combustion reaction is oxygen adsorption strength on the catalysts.
Pd-ZSM-5 촉매 상에서 메탄의 연소반응을 수행하였다. 담체는 저온상압법으로 합성한 ZSM-5를 이용하였다. 담체인 ZSM-5의 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 전환율 변화를 조사해 보았다. 그리고 합성한 Pd-ZSM-5 촉매의 메탄 전환율을 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.) 및 $PdO/{\gamma}-Al_2O_3$와 비교하여 보았다. $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비 변화에 따른 메탄의 연소반응실험 결과 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 높은 메탄의 전환율을 보였으며, Pd을 정량화시켜 메탄의 연소속도를 비교한 결과, 역시 $SiO_2/Al_2O_3$ 몰비가 작을수록 빠르게 나타났다. 합성한 Pd-ZSM-5가 상업화된 Pd-ZSM-5(PQ Co.)보다 우수한 메탄 전환율을 나타냈다. 촉매 특성 분석 결과들로부터 메탄의 연소반응에서 촉매에 흡착하는 산소의 결합세기가 반응속도에 매우 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.
