Chemical looping steam methane reforming (CL-SMR) is a valuable technology in the aspect of producing pure hydrogen and optimized ratio of syngas simultaneously. Since the efficiency of CL-SMR is highly influenced by the type of oxygen carrier, finding suitable oxygen carrier is a challenging work. Present study is about effects of doping transition metal on the B-site of $LaCoO_3$ for the low-temperature CL-SMR. To achieve this work, three different oxygen carrier were synthesized, which were $LaCoO_3$, La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$, and La$Co_{0.6}$$Mn_{0.4}$$O_3$. And the performance and stability of each oxygen carrier was tested by cyclic redox experiment. As a result, it was found that La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$ showed the best performance in both of the steam regeneration and the hydrogen purity. Through the experiment, this study can propose that La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$ is the most promising oxygen carrier for the low-temperature CL-SMR. The most encouraging result is that chemical looping steam methane reforming has been successfully performed at relatively low temperature of 700˚C without the use of special and expensive materials such as noble metals.
매체순환식 메탄 습식 개질은 순수한 수소와 최적화된 비율의 합성가스를 동시에 생산한다는 측면에서 가치있는 기술이다. 매체순환식 메탄 습식 개질의 효율은 산소공여입자의 종류에 의해 큰 영향을 받으므로, 알맞은 산소공여입자를 찾는 것이 중요하다. 이 연구는 LaCo$O_3$에 전이금속을 도핑하는 것이 저온의 매체순환식 메탄 습식 개질에 미치는 영향에 관한 연구이다. 이 연구를 수행하기 위해 LaCo$O_3$, La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$, La$Co_{0.6}$$Mn_{0.4}$$O_3$ 세 가지의 서로 다른 산소공여입자를 합성하였다. 그리고 산화-환원 싸이클 실험으로 각 산소공여입자의 성능과 안정성을 시험하였다. 그 결과, La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$가 산소 재생과 수소 순도 두 측면 모두에서 가장 좋은 성능을 보였다. 따라서 이 연구는 저온의 매체순환식 메탄 습식 개질에서 가장 고효율을 보이는 산소공여입자로 La$Co_{0.6}$$Fe_{0.4}$$O_3$를 제안하였다. 이 연구는 상대적 저온인 700도에서 진행된 매체순환식 메탄 습식 개질이 특별하거나, 귀금속과 같은 비싼 물질을 사용하지 않았음에도 불구하고 안정적인 성능을 보였다는 점에서 고무적이다.
