Abstract
The metal-support interaction of copper oxide supported on ${\gamma}$-alumina and silica was studied by X-ray diffraction (XRD) and temperature-programmed reduction(TPR). It was found that XRD pattern of CuO can not be observed up to 5.0wt % copper content for CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ while CuO/$SiO_2$ sample shows the CuO pattern even at 2.5wt% copper content. $H_2-$TPR of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ system shows four major peaks at 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, and 250${\circ}C$. In the case of CuO/$SiO_2$, a large peak at 250${\circ}C$ was appeared accompanying a small peak at 425${\circ}C$. Comparing the TPR peaks with that of copper aluminate which was prepared from the calcination of CuO/${\gamma}-Al_2O_3$ at 1000${\circ}C$, the peaks at around 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$ and 210${\circ}C$), and 250${\circ}C$ were corresponded to $Cu^+$ ion in CuO interacting ${\gamma}-Al_2O_3$, $Cu^+$ ions in defect sites of ${\gamma}-Al_2O_3$ and $Cu^{2+}$ ion in the bulk CuO layer, respectively. From the results, it was concluded that there is considerable metal-support interaction in CuO on ${\gamma}-Al_2O_3$ and the interaction results in a stabilization of $Cu^+$ ion in the system.
${\gamma}-Al_2O_3$와 $SiO_2$에 입혀진 CuO계에서 지지체와 금속과의 상호 작용을 X선 회절법과 승온 환원법으로 연구했다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 CuO X선 회절 피크는 구리의 농도가 약 5.0wt % 이상일 때 관찰될 수 있었으며 CuO/$SiO_2$계에서는 2.5wt%의 구리 함량에서도 볼 수 있었다. CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 수소에 의한 승온 환원 실험에서는 145${\circ}C$, 185${\circ}C$, 210${\circ}C$, 그리고 250${\circ}C$부근에서 네개의 주 피크가 나타났으며 CuO/$SiO_2$의 경우는 425${\circ}C$에서의 작은 피크와 함께 250${\circ}C$에서 큰 피크가 나타났었다. 1000${\circ}C$에서 소성시킨 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$의 Cu$Al_2O_4$에 대한 승온 환원 피크들과 145${\circ}C$, 200${\circ}C$ (185${\circ}C$, 210${\circ}C$), 250${\circ}C$ 부근의 피크들을 비교해 보면 그들은 각각 ${\gamma}-Al_2O_3$와 상호작용하는 CuO격자에 있는 $Cu^+$이온, ${\gamma}-Al_2O_3$의 결함 자리들에 존재하는 $Cu^+$이온, 그리고 입자가 큰 CuO층에 있는 $Cu^{2+}$이온에 대응시킬 수 있었다. 이러한 결과들로 부터 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계에서는 지지체와 금속간에 상당한 상호작용이 있으며 이 상호 작용이 CuO/${\gamma}-Al_2O_3$계의 $Cu^{2+}$이온을 안정화 시킴을 알 수 있었다.
