The objective of this study is the development of carbon recycle technology which converts CO2 captured from flue gas to CO or carbon and reuse in industrial fields. Since CO2 is very stable and difficult to decompose, metal oxide was used as an activation agent for the decomposition of CO2 at low temperature. Metal oxides which convert CO2 to CO or carbon at 500 ℃ were prepared using Zn-ferrite by the solid state reaction and hydrothermal synthesis. The behaviors of CO2 decomposition were studied using temperature programmed reduction/oxidation (TPR/TPO) and thermogravimetric analyzer (TGA). Zn-ferrite containing 5 wt% ZnO showed the largest reduction and oxidation. Reduction by H2 was 26.53 wt%, oxidation by CO2 was 25.73 wt% and 96.98% of adsorbed CO2 was decomposed to CO2 and carbon with excellent oxidation-reduction behaviors.

본 연구에서는 연소 배기가스로부터 포집된 이산화탄소를 다시 일산화탄소 또는 탄소로 전환하여 산업에 다시 활용하고자 하는 탄소순환형 기술개발이 목적이다. 그러나 이산화탄소는 안정한 화합물로 쉽게 분해되지 않기 때문에 적합한 금속계 산화물(활성화제)이 필요하며, 가능한 낮은 온도에서 분해되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 Zn계 페라이트를 사용하여 CO2를 500 ℃의 온도에서 CO나 C로 전환할 수 있는 금속계 산화물을 수열합성과 고상법을 이용하여 제조하였다. 이산화탄소의 분해 특성을 실험하기 위해 TPR/TPO 장치와 TGA분석장비를 사용하였다. 수소에 의한 환원곡선 면적과 CO2에 의한 흡착분해 곡선면적을 측정한 결과 ZnO가 5 wt% 포함되어 있는 Zn 페라이트가 가장 크게 나타났다. 또한 수소에 의한 흡착환원이 26.53 wt% 발생하였고, CO2에 의한 산화량도 25.73 wt%로 가장 높게 나타났다. 이산화탄소의 흡착특성이 높지는 않았지만 분해효율이 96.98%로 우수한 산화·환원 특성을 나타내었다.