분석

4.2 실험 및 분석

4.2.3 분석

FID 를 통해 분석하였다. 모든 실험은 3 번 수행되었으며 결과는 그 결과들의 평균값으로 나타내었다.

방법을 이용하여 촉매의 표면적과 총 기공 부피를 예측하였다. Micropore의 부피는 t-plot 방법을 이용하여 추정하였다.

SEM 이미지는 SUPRA 55VP (Carl Zeiss, 독일)을 사용하여 얻었고, SEM 이미지를 이용하여 촉매의 크기와 모양을 파악하고자 하였다. 가속 전압은 2 kV 를 사용하였으며, 분석 전에 촉매는 백금 코팅기 (EM ACE200)을 이용하여 코팅하였다.

ZSM-5에 담지된 Pd의 크기 분포를 파악하기 위해 HR-TEM (JEM- 3010, JEOL Ltd, 일본)을 이용하여 TEM 이미지를 얻은 뒤, ImageJ 프로그램을 이용하여 Pd 입자들의 크기와 수를 세어서 분포를 확인하였다.

분석의 정확성을 높이기 위해 Pd 입자 500개 이상을 집계하였다.

Pd(0.5)/ZSM-5에 담지된 Pd의 전체적인 분산도를 확인하기 위해 CO 화학 흡착양을 ASAP 2010 (Micrometrics, 미국)을 이용하여 측정하였다.

먼저 촉매를 400 ℃에서 수소로 환원한 뒤, -78 ℃로 냉각하고 CO 화학 흡착을 수행하였다. 화학 흡착은 5 번 반복하였고 6 번째 CO 흡착을 통해 총 CO 흡착 양을 계산하였다. 계산된 CO 흡착량과 분산도와의 관계식을 이용하여 Pd입자의 분산도와 크기를 계산하였다 [98].

4.2.3.2 FAMEs 분석

FAMEs 은 유럽 기준 분석법[73]에 의거하여 불꽃 이온화 검출기가

장착된 가스크로마토그래프 (GC-FID, Gas Chromatography with Flame Ionization Detector, HP-6890, Agilent, 미국)를 사용해서 함량과 조성을 측정하였다. 분석 칼럼은 HP-88 (100 m × 0.25 mm × 0.20 µm, Agilent, 미국)을 사용했으며, 수송 가스로 고순도 헬륨 (99.999 %, 협신가스상사, 대한민국)을 사용하였다. 수송 가스의 유량은 2 ml/min, 주입부, 검출기의 온도는 250 ℃로 고정했고 Split ratio 는 100:1 로 하였다. 주입 양은 0.2

µl였고, GC의 오븐 온도는 160 ℃에서 50 분 동안 유지한 뒤, 5 ℃/min의 속도로 220 ℃까지 가열 하고 10분 동안 온도를 유지하였다. C17:0은 반응

결과물 내의 FAMEs 의 양과 반응 수율을 계산하기 위해 내부 표준 물질로 사용하였다.

수율은 3 장에서 언급한대로 반응 결과물의 FAMEs 함량으로 수율을 계산하였다. FAMEs 의 종류에 따른 GC 크로마토그램에서의 체류시간은 GC-MS 와 FAMEs 표준 물질 키트를 이용하여 확인했고, Peak 의 면적 비율을 통해 FAMEs 조성을 계산하였다. 다소의 C18:1 의 이성질체들은 C18:1 c7, t7, c9, t9, c12, t12 표준 물질들을 이용해 구분했고, C18:1 c9을 제외한 Cis 이성질체를 Cis-C18:1, C18:1 t9 을 제외한 Trans 이성질체를 Trans-C18:1로 구분하여 분석하였다.

4.2.3.3 FAMEs의 연료 물성

3 장과 동일하게 제조된 FAMEs 의 바이오디젤로서의 특성을 확인하기 위해 산화안정성(Oxidative stability)과 저온필터막힘점(CFPP, Cold filter plugging point)은 FAMEs 의 지방산 조성과의 관계[75]를 통해, 세탄 값 (Cetane number)을 FAMEs 의 탄소수와 이중결합의 수와의 연관관계[76]를 통해 반응 후 FAMEs의 물성을 예측하였다.