The Effect of Precursor pH and Calcination Temperature on the Molybdenum Species over Silica Surface

전구체의 pH와 소성 온도가 실리카에 담지된 몰리브드늄 활성종에 미치는 영향

  • 하진욱 (순천향대학교 신소재화학공학부)
  • Published : 2004.12.01

Abstract

The morphology of silica supported $MoO_{3}$ catalysts, which was prepared by impregnation of ammonium heptamolybdate(AHM) with various surface loadings up to 4 atoms $Mo/nm^{2}$, was studied using x-ray diffraction(XRD). All morphologies of silica supported $MoO_{3}$ appear to be thermodynamically driven. For high loaded catalysts there appeared three states: a sintered and well-dispersed hexagonal state at moderate temperature calcination($300^{\circ}C$), and a sintered orthorhombic state at high temperature calcination($500^{\circ}C$). Whereas the sintered orthorhombic phase is detected by XRD at loadings in excess of 1.1 atom $Mo/nm^{2}$, the well-dispersed hexagonal phase is not detected even until 4.0 $atomsMo/nm^{2}$. The higher apparent dispersion of the hexagonal phase may arise from some role of ammonia which results in a stronger $MoO_{3}-SiO_{2}$ surface interaction.

암모늄헵타몰리브데이트(ammonium heptamolybdate, AHM)를 전구체로 제조한 실리카 담지 몰리브드늄$(MoO_{3}/SiO_{2})$ 촉매의 구조적 특성을 x-ray 회절기(XRD)를 사용하여 자세히 고찰하였다. 몰리브드늄의 표면담지량은 0.2부터 4.0 atoms $Mo/nm^{2}$로 변화하였으며, 담지촉매의 소성온도는 $300\~500^{\circ}C$로 변화하여 열역학적으로 형성 가능한 모든 몰리브드늄산화물의 구조를 고찰하였다. 담지량이 큰 경우(4 atoms $Mo/nm^{2}$), $300^{\circ}C$소성에서는 뭉쳐있거나 잘 분산된 hexagonal 형태의 결정체가 형성되었으며, $500^{\circ}C$로 소성온도를 증가하면 뭉친 orthorhombic 형태의 $MoO_{3}$ 결정체가 형성되었다. 뭉친 orthorhombic 형태의 결정체는 담지량이 1.1 atom $Mo/nm^{2}$이상이 되면 형성된 반면 잘 분산된 hexagonal 형태의 결정체는 가장 큰 표면 담지량 4.0 atoms $Mo/nm^{2}$에서도 고찰하기가 어려웠다. 이러한 hexagonal 결정체의 담체 표면에서의 높은 분산은 암모니아로 인한 몰리브드늄 산화물($MoO_{3}$)과 실리카($SiO_{2}$) 담체 사이의 강한 표면작용에 기인한 것으로 생각된다.

Keywords