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펜타실(pentasil) 유닛들이 산소를 통해 서로 연결되어 층상 구조를 이루는 ZSM-5; 및상기 ZSM-5의 층간에 삽입된 복합금속산화물;을 포함하고,에탄 및 이산화탄소로부터 에틸렌 및 일산화탄소를 생성하는 매체 순환 반응에 사용되는,매체 순환 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 복합금속산화물은 세륨(Ce), 갈륨(Ga) 및 주석(Sn) 중에서 선택된 하나; 및 철(Fe)을 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매
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제2항에 있어서,상기 복합금속산화물의 몰비는 철(Fe)을 기준으로, 세륨(Ce), 갈륨(Ga) 및 주석(Sn) 중에서 선택된 하나의 몰비가 0
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제1항에 있어서,상기 ZSM-5는 HZSM-5 또는 NaZSM-5 이고,상기 촉매의 Si/Al 몰비는 80 이상이고, 비표면적은 100 m2/g 이상 360 m2/g 이하인 것을 특징으로 하는, 매체 순환 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 복합금속산화물은 세리아(ceria)를 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 복합금속산화물은 철 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매
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제1항에 있어서,상기 촉매는 에탄의 전환율이 2% 이상이고, 에틸렌 선택도가 65
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실리카 전구체 및 금속 전구체 물질을 용매 내에서 혼합한 후 고온 소성시켜 메조포러스 금속-실리카 겔을 제조하는 단계;상기 메조포러스 금속-실리카 겔, 알루미나 전구체, 알칼리화제 및 촉매를 층상 구조로 성장시키기 위한 물질인 TPAOH(Tetrapropylammonium hydroxide)을 포함하는 혼합용액을 수열 합성하는 단계; 및합성된 침전물을 고온 소성시켜 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 금속 전구체 물질은 질산화세륨(Ce(NO3)3·6H2O), 염화제1주석(SnCl3·2H2O) 및 질산화갈륨(Ga(NO3)3·xH2O) 중에서 선택된 어느 하나; 및질산제일철9수화물(Fe(NO3)3·9H2O)을 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제9항에 있어서,상기 메조포러스 금속-실리카 겔을 제조하는 단계에서, 용액 내에는 철(Fe)을 기준으로, 세륨(Ce), 갈륨(Ga) 및 주석(Sn) 중에서 선택된 하나가 0
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제8항에 있어서,상기 실리카 전구체는 콜로이달 실리카이고,상기 알루미나 전구체는 소듐알루미네이트(NaAlO2)이고,상기 알칼리화제는 수산화나트륨(NaOH)인 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 메조포러스 금속-실리카 겔을 제조하는 단계에서, 고온 소성은 300 내지 700℃ 의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 수열 합성하는 단계 후에, 염화암모늄(NH4Cl) 용액을 첨가하여 이온 교환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 수열 합성은 160℃ 내지 200℃ 의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제14항에 있어서,상기 수열 합성은 로터리 수열 반응기에서 15 내지 25 rpm 로 수행되는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 촉매를 제조하는 단계에서, 고온 소성은 350℃ 내지 650℃의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응용 촉매의 제조방법
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제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 매체 순환 반응용 촉매를 매체 순환 반응기 내부에 배치하는 제1 단계;상기 반응기를 환원 온도 이상으로 1차 가열하는 제2 단계;상기 반응기 내에 에탄 포함 가스를 주입하여 환원반응을 수행하는 제3 단계;상기 반응기를 2차 가열하는 제4 단계;상기 반응기 내에 이산화탄소 포함 가스를 주입하여 산화 반응을 수행하는 제5 단계;를 포함함으로서,에틸렌 및 일산화탄소를 제조하는,매체 순환 반응을 통한 에틸렌 및 일산화탄소의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 1차 가열은 450℃ 내지 650℃로 가열하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응을 통한 에틸렌 및 일산화탄소의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 제3 단계 이후에, 상기 제4 단계 이전에,상기 반응기 내부를 비활성 기체 분위기로 전환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응을 통한 에틸렌 및 일산화탄소의 제조방법
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제17항에 있어서,상기 2차 가열은 600℃ 내지 800℃로 가열하는 것을 특징으로 하는,매체 순환 반응을 통한 에틸렌 및 일산화탄소의 제조방법
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