플라스틱의 생산이 시작된 이후 활용범위는 늘어왔으며 그에 따른 생산량 또한 지속적으로 증가했다. 1940 년 이후 현재까지 약 6300Mt 을 생산했고 2018 년에만 360Mt 이 생산되었다. 환경오염에 따른 온난화가 진행되고 해결해야 할 문제점 중 하나로 버려지는 플라스틱이 지목된다. 그러나 이미 전반적인 모든 부분에 활용중인 플라스틱의 생산을 줄이거나 멈추는 것은 불가능에 가깝다. 생산을 줄이는 것이 아닌 사용 후의 플라스틱을 재활용할 수 있다면 좀 더 미래지향적인 방향이 될 것이다. 그러나 생산 후 재활용까지 도달하는 플라스틱의 범위는 10%을 넘지 못하는 상황이다. 플라스틱을 재활용하는 방법에는 다양한 방법이 존재하지만 본 연구에서는 수소와 고체탄소를 생산하는 것을 목표로 하기 때문에 열분해를 채택하였다. 열분해는 고온의 조건에서 반응물을 보다 작은 단위로 분해하는 반응이다. 촉매의 사용을 통해 열분해의 반응온도를 낮추거나 원하는 생성물의 선택비를 향상시킬 수 있다. 그러나 촉매를 사용하여 지속적인 반응에서 고체촉매의 경우 한계가 존재한다. 반응의 생성물로 고체탄소가 발생하는데 촉매의 표면에서 자라 덮게 되는 coking 현상이나 sintering 현상이 발생하게 되면 촉매로서의 활성이 떨어져 지속적인 효과를 기대하기 어렵다. 본 연구에선 액상의 금속촉매를 적용하기 위해 저용점 금속을 섞은 2 원계 금속촉매로 촉매상의 한계를 극복하고 3 가지의 반응기구조 변화로 인해 생기는 변화가 전체적인 열분해 공정에 어떤 영향을 주는지에 대해 알아보았으며 반응기 구조의 변화로 단계별로 분해를 진행하여 촉매와 반응물의 접촉면적 변화와 이 때 추가적인 촉매를 사용할 수 있는 조건에서의 반응도 확인하였다. 촉매를 적용함에 따른 탄화수소의 분해량 증가와 수소의 선택비 증가를 확인할 수 있고 단계별로 진행한 열분해의 효율이 상승하는 것 또한 확인할 수 있다. 키워드 폐플라스틱, 열분해, 액상금속촉매, 수소, 고체탄소
