목적: 우리는 지구의 온실효과의 원인인 환경문제를 해결하기 위하여 M(1)-Ni(5)/SBA-15(M = Tb, Pr, Eu 및 Dy) 촉매상에서 천연가스의 주성분인 메탄의 부분 산화 반응(POM)을 수행하여 수소를 제조하고, Ni(5)/SBA-15에 조촉매인 란타늄(Tb, Pr, Eu 및 Dy) 1wt% 를 추가하는 효과를 평가하고 XPS, FETEM, EDS 등의 기기를 사용하여 촉매의 활성점을 규명하고자 한다. 방법: 촉매의 활성도는 고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 M(1)-Ni(5)/SBA-15(M = Tb, Pr, Eu 및 Dy) 촉매상에서 메탄의 부분산화 반응(POM)을 수행하여 조사하였다. 촉매의 활성점은 XPS, FETEM 및 EDS 등의 한 기기 분석을 통하여 확인되었다. 결과 및 토의: XPS 결과는 Ni(5)/SBA-15 촉매에 Eu를 1wt% 첨가하면 Ni2p3/2의 원자 백분율이 0.12%에서 0.15%로 증가하고, 격자 산소와 산소 결함을 포함하는 산소 원자수는 Ni(5)/SBA-15 촉매에 비해 1.32배 증가한다. 또한, O1s 특성 피크는 더 낮은 결합 에너지 쪽으로 화학적으로 이동한다. FETEM 이미지는 Ni와 Eu의 나노입자가 환원된 Eu(1)-Ni(5)/SBA-15 촉매의 표면에 균일하게 분포되어 있음을 보여준다. EDS 매핑으로 Eu, Ni, O 및 Si의 원소 분포의 양을 확인하였다. 이러한 현상은 생성된 산소 결함이 산소의 이동도를 증가시켜 촉매 표면에 Ni0 나노 입자의 분산을 증가시켜 촉매의 활성을 향상시킨 것으로 판단된다. 또한, Eu3+, Ni2+ 및 SBA-15 담체 사이의 강한 금속 지지체 상호작용(SMSI) 효과에 의해 Ni 입자의 소결이 방지되어 촉매의 안정성이 유지되는 것으로 생각된다. Ni(5)/SBA-15 촉매의 메탄의 전화율은 12 h의 반응 시간 후에 빠르게 비활성화되는 반면 M(1)-Ni(5)/SBA-15(M = Tb, Pr, Eu 및 Dy) 촉매는 12 h ~ 50 h의 반응에서 일정하고 안정적인 촉매 활성을 보여준다. 촉매의 수소 수율은 Eu(1)-Ni(5)/SBA-15(57.2%, 25h) >> Dy(1)-Ni(5)/SBA-15(49%, 14h) > Pr(1)-Ni(5)/SBA-15(43.1%, 29 h > Tb(1)-Ni(5)/SBA-15(42.8%, 25 h) 순이었다. 결론: Ni(5)/SBA-15 촉매는 12 h의 반응 후에 메탄의 전화율이 빠르게 감소되는 반면에 조촉매인 란타늄(Tb, Pr, Eu 및 Dy)을 Ni(5)/SBA-15 촉매에 1wt% 추가한 M(1)-Ni(5)/SB...