KR100540239B1 - 정화촉매, 그 제조방법 및 가스 정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피처리 가스를 저온에서 충분히 정화할 수 있는 정화촉매 및 가스 정화장치를 제공하는 것이다. 상기 정화촉매는 50m2/g 이하의 비표면적 및 단사정계를 갖는 ZrO2를 포함한다. 상기 가스 정화장치는 제 1 정화촉매로서 상술한 정화 촉매와, Mn을 주성분으로서 함유하고 상기 제 1 정화촉매의 상류측(upstream)에 배치되는 제 2 정화촉매를 포함한다.
정화촉매, 정화장치
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따르는 가스 정화장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 가스 정화장치를 나타내는 개략도.
도 3은 촉매의 황화메틸 분해 특성에 대한 Pt/ZrO2 촉매의 담체의 비표면적의 영향을 나타내는 그래프.
도 4는 촉매의 황화메틸 분해 특성에 대한 Pt/ZrO2 촉매에 의해 담지된 Ce 양의 영향을 나타내는 그래프.
도 5는 각각의 실험예 4(a') 및 4(a")의 촉매층의 단면에서의 Co 농도를 나타내는 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 주입구 2 : 정화촉매 또는 제 1 정화촉매
3 : 배기구 4 : 히터
5 : 제 2 정화촉매
본 발명은 산업 및 민생분야의 제조공정, 수송, 연소, 폐기물 처리 등에서 발생되는 유해물을 함유하는 가스의 정화에 관한 것으로, 특히 오물 처리로부터 배출되는 가스를 정화하는 가스 정화장치, 그에 이용하는 정화촉매 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 가스 정화기술에서는 흡수식, 오존 산화식, 산화 분해(연소)식, 미생물 분해식 등의 가스 정화방법이 개발되어 발전되었다. 이들 방법 중, 촉매를 이용하는 산화 분해식은 계속해서 악취를 발생하는 오물 처리장치를 콤팩트하게 하고, 보수할 필요가 없게 하는 장점이 있으므로, 이 방식을 사용하는 가스 정화장치가 실용화되어 있다. 일반적으로, Pt 또는 Pd를 담지하는 활성 알루미나(Al2O3)가 히터와 같은 가열 수단과 결합하여 정화촉매로서 이용된다.
그러나, 상술한 촉매 산화식을 사용하는 이러한 종래의 가스 정화장치는 약 250℃ 이하의 저온 상태 하에서 자체의 능력을 충분히 발휘할 수 없다.
최근에 개발된 가열 건조식, 미생물을 이용하는 바이오 처리식 등의 오물 처리장치는 그것으로부터 발생된 가스가 악취를 발산하는 문제점을 일으킨다. 이런 이유 때문에, 저온에서 보다 높은 가스 정화 능력을 갖는 가스 정화장치의 개발이 요구된다.
주로, 이러한 오물 처리장치로부터 발생된 악취는 유기 황 화합물, 암모니아 또는 아민, 초산, 프로피온산 또는 길초산과 같은 지방산 및 알데히드 또는 알코올과 같은 가연성 화합물을 포함한다. 종래의 오물 처리장치로부터 발산된 악취의 원인 중의 하나는 다양한 악취 성분의 공존 및 오물로부터 발생되는 수분으로 인해, 촉매가 자체의 촉매 성능을 충분히 발휘할 수 없기 때문이다.
특히, 오물 처리시에 발생된 이러한 악취 성분 중, 황화메틸 및 2 황화메틸과 같은 화합물은, 황화 수소 등과 달리, 특히 저온에서 분해시키기가 어렵다. 이들 황 산화물은 촉매에 체류하기 쉽고, 촉매에 대한 중독 물질로서 작용하는 문제를 일으킨다. 반면, 아민류, 지방산류 등의 수용성 화합물은, 피 처리가스 중의 수분의 증가에 의해서 분해활성이 크게 저하되거나, 유황계 악취와 수용성 화합물이 공존함에 따라 공존가스 중독(poisoning)을 일으켜서, 유황계 악취와 수용성 화합물의 분해 활성을 억제하는 문제가 있다.
본 발명은 촉매를 이용하는 종래의 가스 정화장치, 특히 저온에서 심각한 문제가 되는 오물 처리장치에 의해 실행된 촉매 정화와 관계가 있는 상술한 문제점을 고려하여 고안되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 정화될 가스가 수분 및 매우 다양한 공존 가스 성분을 함유하더라도, 악취 및 유해 물질을 비교적 저온에서 충분히 고속으로 제거할 수 있는 정화촉매 및 가스 정화장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 단사정계를 갖는 ZrO2로 형성된 담체 및 상기 담체에 의해 담지된 백금족 금속을 포함하며, 상기 ZrO2는 50m2/g 이하의 비표면적을 갖는 정화촉매이다.
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바람직하게는, 상기 ZrO2는 Ce, Ti, Mo, Tb 및 Eu로 이루어지는 족(group)으로부터 선택된 원소의 금속 산화물을 총량이 0.5 내지 30wt%로 담지한다.
바람직하게는, 상기 백금족 금속은 백금이고, 상기 금속산화물은 Ce이다.
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본 발명에서 이용하는 정화촉매는 ZrO2를 백금족 금속을 담지하는 담체로서 이용한다. 특히, 이러한 ZrO2에 의해 담지된 백금족 금속은 바람직하게는 Pt 또는 Rh를 단독 또는 복합물로서 포함한다. 본 발명에서 이용하는 ZrO2는 X-선 회절(XRD)에 의해 결정된 단사정계를 나타내는 피크(Peak) 및 질소 흡착에 의해 결정된 50m2/g 이하의 비표면적을 갖는다.
이러한 ZrO2는 화학적으로 안정되고, 통상적으로 이용되는 Al2O3 담체보다 작은 비표면적을 가지므로, 상기 유황계 악취 성분이 장시간 분해되어 SOx 가스를 발생하더라도 ZrO2를 변질시키는 것은 매우 어렵다.
또한, ZrO2는 폐가스에 함유된 수분 및 유황계 악취 성분의 반응 중간 생성물 또는 생성물을 촉매에 흡수시키기가 어렵기 때문에, 촉매는 저온에서 고활성 및 장기간 안정된 성능을 발휘할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따르는 촉매의 저온 활성을 나타낸다. 특히, 도 3은 ZrO2 담체의 비표면적에 대한 황화메틸의 산화 분해 활성의 T90(℃)(90% 분해가 되는 온도)의 의존성을 나타낸다. 담체로서의 ZrO2는 비표면적이 감소되더라도 백금족 금속에 대한 분산 능력이 다른 담체보다 높게 발휘되므로, 촉매가 높은 촉매 능력을 발휘하게 한다.
상술한 조건이 만족됨으로써, Ce가 0.5% 내지 20%의 범위 이내로 복합화되 면, 본 발명의 ZrO2 담체의 효과를 저하시키지 않고 도 4에 나타낸 바와 같은 Pt의 분산성을 높이는 것이 가능하므로, 촉매는 보다 완전한 정화를 행하는 것이 가능하다.
이 경우에 이용하는 Ce 복합물을 제조하는 방법의 일례는, 미리 ZrO2 담체를 제조하는 공정과, 수용성의 Ce염에 담체를 함침하는 공정과, 건조하여 소성하는 공정을 포함한다. 바람직하게는, Ce의 열처리는 700℃ 이상에서 실행된다. 이 경우, Ce 촉매 및 ZrO2 촉매는 어느 정도까지는 개별적으로 성장한다. 대조적으로, 촉매가 Zr염 및 Ce염의 공침법(coprecipitation)에 의해 제조되면, 담체의 비표면적이 동일한 온도에서 열처리된 ZrO2만을 포함하는 담체의 비표면적보다 크지만, 결국 ZrO2 촉매는 정방정계가 되므로, 본 발명의 목적에 적합한 성능을 발휘하는 것은 어렵다.
이 효과를 제공하는데 있어 Ce보다 약간 열등하지만, Ce 대신에 Ti, Mo, Eu 및 Tb를 이용하는 것이 가능하다. 반면, La, Nd 등이 복합화되면, 촉매의 Pt의 분산도가 상승될 수 있지만, 결국 촉매가 염기적 성질을 가지므로, 향상된 저온 활성을 실현하지 못한다.
본 발명의 정화촉매는 이하의 방식으로 제조될 수 있다. 즉, ZrO2(또는 Zr 수산화물 또는 Zr 질산염과 같은 ZrO2의 원료)를 700℃ 이상의 온도에서 열처리하여, 단사정계 및 50m2/g 이하(바람직하게는, 20m2/g 이하)의 비표면적을 갖는 담체를 형성한다. 다음에, 이와 같이 열처리된 ZrO2를 미리 Pt와 같은 백금족 금속의 수용액에 함침하여 건조시킨 후, 약 300℃ 이상의 온도에서 열처리하여, ZrO2가 백금족 금속을 담지하게 한다.
이 방법은 ZrO2 및 백금족 금속염을 동시에 열분해하는 방법 또는 백금족 금속염으로 기질 상에 형성된 ZrO2 피막을 함침하여, ZrO2 피막이 백금족 금속을 담지하게 하는 방법보다 더욱 균일하게 ZrO2가 백금족 금속을 담지하게 하는 것이 가능하다.
백금족 금속을 담지하는 ZrO2 분말을 소성하고, 소성된 생성물을 분쇄한 후에 물, 수용성 폴리머 및 수용성 Zr염과 혼합하여 촉매 슬러리를 제공한다. 다음에, 촉매 슬러리는 세라믹, 금속, 탄소 등으로 형성된 기질(구조체) 상에 디핑(dipping) 등의 방법에 의해 도포된다.
특히, 촉매 슬러리에 함유될 수용성 Zr염은 지르코늄 옥시질산염(oxynitrate)이 바람직한데, 이것은 촉매에 음이온 쌍을 남기지 않고 산화물을 형성할 수 있는 동시에, ZrO2 입자의 유동성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. 수용성 폴리머는 ZrO2 입자의 침강을 억제시켜 그 분산성을 향상시키는 효과를 제공한다. 예컨대, ZrO2 입자가 17m2/g의 비표면적을 갖는 경우, 이들 두 가지의 첨가물(수용성 폴리머 및 수용성 Zr염)의 양이 슬러리 내의 고체 성분에 대하여 0.1% 내지 10%의 범위 이내에서 각각 적절하게 선택된다면, 균질의 촉매층을 기질 상에 형성하여 양호한 정화촉매를 형성하는 것이 가능하다. 슬러리 내의 고체 성분은 ZrO2, Pt, Zr염 등이다.
본 발명에 따르는 제 2 정화촉매는 이하와 같다. 일반적으로, 백금족 금속을 환원상태에서 열처리하여 제조된 촉매는, 백금족 금속을 산화상태에서 열처리하여 제조된 촉매보다 높은 촉매 활성을 갖고, 특히 촉매의 온도 영역이 낮을수록 두 촉매 사이의 활성의 차이는 보다 크게 된다. 본 발명에 따르는 제 2 정화촉매는 이 지식의 응용을 기초로 한다. 제 2 정화촉매의 제조시에, 백금족 금속염에 함침된 ZrO2는 백금족 금속이 열분해 되도록 수소와 같은 환원가스로 충만된 가열로(heating furnace)에서 열처리되므로, 백금족 금속은 환원상태에서 금속화되고 ZrO2에 담지된다. 따라서, 본 발명에 따르는 정화촉매는 예컨대, 산화 분위기에서 열처리에 의해 제조된 Al2O3를 이용하는 촉매와 비교해서, 특히 고습도 조건 하의 저온에서 향상된 촉매활성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따르는 제 2 정화촉매는 이하의 제조 공정을 통하여 더욱 쉽게 제조될 수 있다. 즉, ZrO2(또는 Zr 수산화물 또는 Zr 질산염과 같은 ZrO2의 원료)를 예컨대, Pt와 같은 백금족 금속염의 수용액에 미리 함침하여 건조시킨 후, ZrO2가 백금족 금속을 담지하도록 환원 분위기에서 열처리한다.
여기에서, ZrO2는 Pt와 같은 백금족 금속염의 수용액 및 수용성 폴리머 물질과 미리 혼합되어, 그 혼합물이 건조된 후, ZrO2가 백금족 금속을 담지하도록 열처리된다. 백금족 금속염의 수용액 및 수용성 폴리머 물질의 혼합액을 가열로에서 열처리할 때, 수용성 폴리머 물질은 전기로(electric furnace) 내에 존재하는 산소와 반응하여 연소됨으로써 가열로의 분위기를 환원상태로 유지시킨다. 이러한 수용성 폴리머 물질은 예컨대, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 카르복시메틸 셀룰로오스 및 수용성 전분을 포함한다. 따라서, 백금족 금속은 그 백금족 금속염이 열분해될 때 환원상태에서 금속화되므로, 그 백금족 금속은 ZrO2에 의해 담지된다.
이 방법으로, 우수한 저온 활성을 갖는 촉매가 약 300℃ 내지 약 500℃의 최적의 소성 온도에서 제조될 수 있다. 담체가 Ce 등을 함유하면, 약 200℃에서의 저온 소성이 가능하다. 이 방법은 히드라진(hydrazine)과 같은 미량의 환원제를 수용성 폴리머에 첨가하여 환원온도를 보다 저하시키는데 이용할 수 있다. 백금족 금속을 담지하는 ZrO2 분말의 제조후, 소성된 생성물이 분쇄된 다음에 물과 혼합되어 촉매 슬러리를 형성한다. 또한, 촉매 슬러리는 세라믹, 금속, 탄소 등으로 형성된 기질(구조체) 상에 디핑 등의 공정에 의해 도포된다.
(제 1 실시예)
도 1은 오물 처리장치로터 발생된 폐가스의 정화를 목적으로 하는 본 실시예에 따르는 가스 정화장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 오물 처리장치의 본체로부터 발생된 폐가스는 폐가스 주입구(1)를 통하여 가스 정화장치에 주입되어, 상술한 백금족 금속 및 ZrO2를 포함하는 정화촉매(2)를 통과한 후, 폐가스 배기구(3)를 통하여 대기에 배출된다. 여기에서, 정화촉매(2)는 악취 성분을 극히 저온에서 산화 분해하도록 히터(4)에 의해 가열되며, 물 및 탄산가스와 같은 분해물은 대기에 배출된다.
(제 2 실시예)
도 2는 오물 처리장치로부터 발생된 폐가스의 정화를 목적으로 하는 본 실시예에 따르는 가스 정화장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 제 2 실시예에서, 전이금속의 산화물, 특히 Mn을 주성분으로서 포함하는 제 2 정화촉매(5)는 백금족 금속 및 ZrO2를 주성분으로서 포함하는 제 1 정화촉매(2)의 상류측에 배치된다.
임의의 전이 금속 산화물은 어떤 종류의 반응가스에 대하여 백금족 금속 이상의 분해활성을 발휘한다고 공지되어 있다. 이러한 전이 금속 산화물 중, Mn 촉매(예컨대, γ결정 또는 β결정 구조의 MnO2 )는 비싸지 않고, 수용성 지방산 및 아민(amin)과 같은 악취 성분에 대하여 백금족 금속보다 높은 활성을 발휘한다.
오물의 처리로부터 생기는 폐가스(피처리 가스)는 대표적인 불수용성 악취 성분인 황화메틸을 함유한다. Mn 등과 같은 전이금속의 산화물을 포함하는 촉매는 불수용성 악취 성분으로 인해 저반응성을 나타내며, 이러한 불수용성 악취 성분으로 인한 촉매의 불충분한 반응은 반응 중간 생성물이 수반하게 되는 중독 현상의 발생을 야기시킨다.
이 문제점을 고려하여, 제 2 실시예에서는, Mn을 주성분으로서 포함하는 제 2 정화촉매(5)가 백금족 금속 및 ZrO2를 포함하는 제 1 정화촉매(2)의 상류측에 배 치되는 구성를 갖고, 폐가스에 함유된 아민 및 지방산을 저온에서 반응시킴으로써 폐가스를 정화시키는 동시에, 제 1 정화촉매(2)가 공존 가스로 인한 중독을 경감시키는 작용을 함으로써, 고습도 조건하에서도 더욱 완전한 정화를 가능하게 한다. Mn을 주성분으로서 포함하는 제 2 정화촉매(5)가 제 1 정화촉매(2)의 하류측에 배치되면, 제 2 정화촉매(5)는 거기서 발생된 SOx 성분에 의해 중독되게 된다. 그러므로, 제 2 정화촉매(5)는 제 1 정화촉매(2)의 상류측에 배치되지 않으면 그렇게 유효하지 못하다.
또한, 제 2 정화촉매(5)의 온도가 제 1 정화촉매(2)의 온도보다 저온으로 설정되면, 목적한 가스 이외의 유황계 가스의 반응을 저지함으로써 반응 생성물에 의한 활성 중독을 억제할 뿐만 아니라, 온도를 저온으로 함으로써 에너지를 절약하는 것이 가능하다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 히터(4)는 제 2 정화촉매(5)를 가열하기 위해 추가될 수 있고, 또한 히터(4)의 위치는 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5) 사이의 중간에 위치하여 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)의 온도를 적절하게 조절하도록 조절될 수 있다. 제 2 실시예에서 이용된 Mn을 주성분으로서 함유하는 제 2 정화촉매(5)로서, ZrO2 또는 TiO2와 같은 화학적으로 안정한 화합물을 포함하는 담체 내에 분산되어 담지된 Mn을 함유하는 촉매 또는 폐가스의 악취의 특성에 따라서 다른 전이 금속 산화물과 복합화 되는 Mn을 함유하는 촉매를 이용하는 것이 가능하다.
특히, 오물을 처리하는 동안 발생된 악취의 특성은 오물의 종류 및 처리 방법(미생물의 종류 및 혼합상태 등)에 따라 변화한다. 예컨대, 오물에 단백질이 많으면, 유황계 악취 또는 아민계 악취가 현저하게 되는 반면, 오물 처리장치의 본체 내의 처리 셀이 부분적으로 무기(anaerobic)상태 하에 있으면, 고농도의 지방산계 악취가 자주 발생된다.
유황계 악취가 고농도로 존재하는 경우, Mn계 촉매 즉, 제 2 정화촉매(5)는 Mn계 촉매에 대한 유황계 악취의 중독 작용을 경감하기 위해서, Mn의 복합 산화물 및 Co, W, Mo 및 V로 이루어지는 족으로부터 선택된 적어도 하나의 원소(element)가 자체에서 발생되도록 제조하는 것이 가능하다. 또한, Co, W, Mo 또는 V의 농도가 촉매층의 표면(가스의 흐름에 접촉하게 될 면) 방향으로 경사적으로 증가되면, Mn계 촉매의 활성을 향상시킬 뿐만 아니라, 장시간 동안 활성을 유지시키는 것이 가능하다. 예컨대, 이러한 화학적인 복합물의 경사도는 Mn 산화물 피막을 기질 상에 형성한 후, 상술한 금속염의 수용액에 기질을 함침하여, 금속을 피막의 표면 상에 격리시키는 공정; 동일한 방식으로 Mn 산화물 피막을 형성한 후, 상술한 금속 산화물의 미립자를 포함하는 별도로 제조된 슬러리에 기질을 함침하여, 슬러리의 피막을 Mn 산화물 피막 상에 형성하는 공정 등의 어느 한 공정을 통하여 제공될 수 있다.
이와 달리, 제 2 정화촉매(5)는 아민계 악취에 대한 Mn계 촉매의 활성을 향상시키기 위해서, Mn의 복합 산화물 및 Ag, Fe, Cu, Ce 및 Zr로 이루어지는 족으로부터 선택된 적어도 하나의 원소가 자체에서 발생되도록 제조하는 것이 가능하다. 또한, Ag, Fe, Cu, Ce 또는 Zr의 농도가 촉매층의 표면 방향으로 경사적으로 증가되면, 아민계 악취에 대한 Mn계 촉매의 활성을 더욱 향상시킬 뿐만 아니라, 유황계 악취의 존재 시에도 장시간 동안 이러한 원소의 활성을 유지시키는 것이 가능하다.
다량의 지방산계 악취가 발생되는 경우, Mn을 알칼리 금속(바람직하게는, 10 이상의 SiO2/Al2O3 비율을 가짐)과 이온 교환된 소수성 제올라이트(hydrophobic zeolite)로 복합하게 되면, 촉매층의 지방산계 악취의 보전력(retentivity)을 향상시켜, Mn을 주성분으로서 포함하는 제 2 정화촉매(5)의 분해 효율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 이러한 알칼리 금속과 이온 교환된 소수성 제올라이트가 Mn계 촉매 하에 놓여진 하층(기질 측)으로서 제공되면, 제올라이트에 대한 유황계 악취의 중독 작용을 억제시킬 뿐만 아니라, 제 2 정화촉매(5)의 지방산계 악취 분해 능력을 향상시키는 것이 가능하다. 즉, 제 2 정화촉매(5)는 층으로 된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Mn계 촉매층은 상술한 세가지 유형의 성분: 즉, Co, W, Mo 및 V로 이루어지는 족으로부터 선택된 적어도 하나의 원소, Ag, Fe, Cu, Ce 및 Zr로 이루어지는 족으로부터 선택된 적어도 하나의 원소 및 알칼리 금속(바람직하게는, 10 이상의 SiO2/Al2O3 비율을 가짐)과 이온 교환된 소수성 제올라이트의 복합물을 포함할 수 있다.
Mn계 촉매 내의 Mn의 결정구조는 촉매가 자체의 촉매 활성을 저온에서 완전히 발휘하도록 하는 γ- 구조가 될 수 있다. Mn 결정이 β- 구조를 갖는다면, β- 구조를 갖는 Mn계 촉매의 활성이 γ- 구조를 갖는 Mn계 촉매의 활성보다 조금 낮더라도, 오물 처리장치로부터 발생된 폐가스의 정화 등을 적용하여 다량으로 발생된 수분의 영향 및 유황 함유량의 영향을 감소시키는 것이 가능하다. 이런 이유 때문에, Mn계 촉매는 다른 원소와 혼합되더라도 유사한 결정 구조를 갖는 것이 바람직하다. 결정화가 더욱 진행되어 생기는 Mn2O3 또는 Mn3O4는 비표면적이 감소되므로 충분한 촉매 활성을 발휘할 수 없다.
상술한 수단에 의해 제조된 Mn계 촉매는 아민계 가스 등에 대하여 자체의 저온 분해 작용을 발휘하도록 제 2 정화촉매(5)로서 제공되는 구성이므로, 제 1 정화촉매(2)에서의 공존 가스의 영향을 완화시킬 뿐만 아니라, 제 1 정화촉매(2) 상에 발생된 황산족 및 아민과 같은 염기성 가스 사이의 중화반응으로부터 생기는 염의 생성을 억제하여, 촉매의 표면 상의 물리적인 코팅에 의해 야기된 중독을 억제하는 것이 가능하다.
(실험예)
(실험예 1)
도 1에 나타낸 가스 정화장치는 가열 및 미생물 유형의 오물 처리장치의 폐가스 배기구에 접속되어 정화 시험을 수행한다. 시험은 이하의 담체: (a) ZrO2(단사정계, 비표면적 = 100m2/g), (b) ZrO2(단사정계, 비표면적 = 40m2/g), (c) ZrO2(단사정계, 비표면적 = 17m2/g ), (d) Ce-ZrO2(정방정계, 비표면적 = 25m2/g, Ce/Zr = 2/8), (e) Al2O3(시판품, 비표면적 = 120m2/g), (f) Al2O3(시판품, 비표면적 = 12m2/g), (g) CeO2(비표면적 = 44m2/g), (h) TiO2(시판품, 비표면적 = 50m2/g) 및 (i) Ce-ZrO2(단사정계, 비표면적 = 20m2/g, Ce/Zr = 2/8)를 각각 함유하는 정화 촉매를 사용한다.
담체 (a) 내지 (i) 중의 어느 하나를 이용하여, 2wt%의 Pt를 담지하는 촉매 분말이 함침 공정 및 1시간 동안 400℃의 소성 공정을 통하여 얻어진다. 다음에, 촉매 분말은 볼 분쇄기(ball mill)를 이용하여 5wt%의 폴리에틸렌 글리콜 및 1wt%의 지르코늄 옥시질산염을 함유하는 물과 3시간 동안 혼합되어 슬러리를 제조한다. 이렇게 제조된 슬러리는 기질 상에 1.5g/L(허니콤 용적)의 Pt 양과 동등한 양으로 촉매층을 형성하도록 허니콤(honeycomb) 기질(재질 = 코오디어라이트(cordierite), 400cells/inch2) 상에 도포되어 정화촉매(2)를 형성한다.
담체 (a) 내지 (i) 중의 어느 하나를 이용하여, 2wt%의 Pt를 담지하는 촉매 분말이 함침 공정 및 1시간 동안 400℃의 소성 공정을 통하여 얻어진다. 다음에, 촉매 분말은 볼 분쇄기(ball mill)를 이용하여 5wt%의 폴리에틸렌 글리콜 및 1wt%의 지르코늄 옥시질산염을 함유하는 물과 3시간 동안 혼합되어 슬러리를 제조한다. 이렇게 제조된 슬러리는 기질 상에 1.5g/L(허니콤 용적)의 Pt 양과 동등한 양으로 촉매층을 형성하도록 허니콤(honeycomb) 기질(재질 = 코오디어라이트(cordierite), 400cells/inch2) 상에 도포되어 정화촉매(2)를 형성한다.
별도로, 전해질의 MnO2(γ- 구조, 비표면적 = 50m2/g), 5wt%의 실리카 바인더, 및 물을 포함하는 슬러리가 제조되며, 이렇게 제조된 슬러리는 약 400g/L의 MnO2 양과 동등한 양으로 상술한 것과 동일한 허니콤 기질 상에 도포되어 촉매(j)를 형성한다. 이렇게 얻어진 촉매(j)도 상기와 동일한 시험을 필요로 한다.
오물 처리장치로부터 발생된 폐가스에 대한 정화 시험은 촉매 (a) 내지 (j) 를 변화시키는 가스 정화장치를 이용하여 실행하였다. 실험예 1에서, 오물 처리로부터 생기는 폐가스의 평균 유량(SV)은 20000/h로 조정하였다. 반면, 허니콤 촉매의 상류 측의 중심점에서의 허니콤 촉매의 온도는 시험에서 250℃로 하였지만, 허니콤 촉매의 온도는 100℃ 내지 300℃의 범위 이내로 설정될 수 있다. 수증기 농도는 폐가스의 노점(dew point)이 평균 30℃가 되도록 조정하였다. 오물은 미반(cooked rice), 돼지고기(pork) 및 정어리(sardine)와 같은 소정량의 식품과, 간장 및 다른 양념과 같은 소정량의 조미료의 혼합물을 포함하는 표준 부엌의 오물이 이용된다. 오물 처리장치에 오물을 삽입하여 15시간 경과 후, 대표적인 악취를 유발하는 가스 성분의 농도가 오물 처리장치의 주입구(1) 및 배기구(3)에서 GC로 측정되므로, 이러한 가스 성분의 악취 지수를 각각 구하였다. 시험의 결과를 표 1에 나타낸다.
단사정계 및 50m2/g 이하의 비표면적을 갖는 ZrO2를 각각 이용하는 촉매 (b) 및 (c)가 실제 장치에 이용되어도 저온에서 높은 활성을 갖고, 높은 정화 효과를 제공하는 것은 상기 표 1의 결과로부터 명백하게 된다.
반면, 정방정계를 갖는 촉매 (d)는 특히 황화메틸에 대하여 충분한 성능을 발휘하지 못하였다. 대조적으로, 단사정계를 갖지만 촉매 (d)와 같이 Ce를 함유하는 촉매 (i)는 촉매 (c)보다 높은 성능을 발휘하였다. Ce 대신에, 이런 효과를 제공하는 데에는 Ce 보다 약간 열등하지만, Eu, Tb 또는 Pr를 이용하는 것도 가능하다.
일반적으로 자주 이용되는 활성화된 알루미나(Al2O3)를 이용하는 촉매 (e)에 대해서는, 황화메틸의 분해로부터 생기는 SOx와, 황화메틸 및 알루미늄 사이의 반응으로부터 생기는 알루미늄 황산이 반응 후에 관찰되었다. 또한, 촉매 (e)의 표면은 중합물인 것 처럼 보이는 기질로 인해 갈색으로 변색되었다.
또한, 보다 작은 비표면적을 갖는 알루미나를 이용하는 촉매 (f) 및 작은 비표면적을 갖는 CeO2를 이용하는 촉매 (g)도 충분한 성능을 발휘하지 못하였다. 이 사실로부터 알 수 있는 바와 같이, 충분한 저온 활성은 표면적이 작은 단일 특성으로 부터 생기는 것이 아니고, 이 특성 및 ZrO2를 이용하는 것의 조합으로부터 생길 수 있다.
MnO2를 단독으로 이용하는 촉매 (j)는 아민계 악취에 대해서는 높은 정화 활성을 발휘하지만, 황화메틸에 대해서는 정화 성능이 거의 발휘되지 않았으며, 자체의 성능은 중독으로 인해 단시간 내에 더욱 낮게 관찰되었다.
(실험예 2)
실험예 2는 환원성 환경에서의 가스 정화의 일 예이다.
정화 시험은 실험예 1에서와 같이 오물 처리장치의 폐가스 배기구(3)에 접속되는 도 1에 나타낸 바와 같은 가스 정화장치 및 폐가스의 노점이 실험예 1에서 설정된 노점보다 높은 40℃가 되도록 조정되는 수증기 농도로 수행하였다. 시험은 이하의 정화 촉매: Pt염 및 수용성 전분의 수용액과 ZrO2(단사정계, 비표면적 = 17m2/g)를 미리 혼합하고, 그 혼합물을 건조한 후, 그 혼합물을 400℃로 열처리하 여, ZrO2가 환원상태 하에서 금속화된 2wt%의 Pt 촉매를 담지하게 하는 공정을 통하여 제조된 촉매 (a); Pt염 및 수용성 전분의 수용액과 ZrO2(단사정계, 비표면적 = 40m2/g)를 미리 혼합하고, 그 혼합물을 건조한 후, 그 혼합물을 400℃로 열처리하여, ZrO2가 환원상태 하에서 금속화된 2wt%의 Pt 촉매를 담지하게 하는 공정을 통하여 제조된 촉매 (b); 및 Pt염 및 수용성 전분의 수용액과 ZrO2(단사정계, 비표면적 = 100m2/g)를 미리 혼합하고, 그 혼합물을 건조한 후, 그 혼합물을 400℃로 열처리하여, ZrO2가 환원상태 하에서 금속화된 2wt%의 Pt 촉매를 담지하게 하는 공정을 통하여 제조된 촉매 (c)를 각각 사용하였다. 실험예 1과 동일한 방식으로, 이들 각각의 촉매는 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 차례로 도포되는 슬러리로 변화되어, 1.5g/L(허니콤 용적)의 Pt양과 동일한 양으로 촉매층을 기질 상에 형성하였다.
오물 처리장치로부터 발생된 폐가스에 대한 정화 시험은 촉매 (a), (b) 및 (c)의 변화와 가스 정화장치를 이용하여 실행하였다.
이와 같이 얻어진 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 폐가스가 상승된 노점 및 증가된 수증기 농도를 갖는 경우, PtO 또는 PtO2의 형태로 Pt를 담지하는 실험예 1(c)은 악취 강도의 상승을 나타내는 반면, 금속화된 상태 즉, Pt 자체의 형태로 Pt를 담지하는 실험예 2(a) 및 2(b)는 각각 분해율을 향상시키는 것이 관찰되었고, 특히 그 효과는 트리메틸아민 및 프로피온산에 대하여 현저하게 된다. 큰 비표면적을 갖는 실험예 2(c)는 Pt의 산화 상태를 제어하는 데에는 충분한 효과를 발휘하지 못하였다. 결론적으로, 금속화된 Pt를 50m2/g 이하의 비표면적을 갖는 ZrO2 상에 담지하는 촉매는 수증기 농도가 높은 상태 하에서도 향상된 정화 성능을 발휘할 수 있다. 수소기류에서 Pt 촉매의 소성에 의해 금속화된 Pt를 담지하는 촉매를 얻는 것이 가능하지만, 수용성 폴리머가 Pt와 공존하는 더욱 간단한 공정은 동등한 활성을 발휘하는 촉매를 얻는 것을 가능하게 한다.
(실험예 3)
정화 시험은 실험예 1에서와 같이 오물 처리장치의 폐가스 배기구(3)에 접속 되는 도 2에 나타낸 바와 같은 가스 정화장치 및 평균 40℃로 조정되는 폐가스의 노점으로 수행하였다. 도 2에 나타낸 가스 정화장치에 이용된 제 1 정화촉매(2)는 2wt%의 Pt를 담지하는 ZrO2(열처리온도 = 1000℃, 비표면적 = 17m2/g)를 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 도포하여, 1.5g/L의 Pt양과 동등한 양의 촉매층을 기질 상에 형성하는 공정을 통하여 실험예 1에서와 동일한 방식으로 제조하였다.
가스 정화장치에 이용된 제 2 정화 촉매(5)는 γ- 구조의 전해질의 MnO2를 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 도포하여, 약 400g/L과 동등한 양의 촉매층을 허니콤 기질 상에 형성하는 공정을 통하여 제조된 촉매 (a), 또는 Pt(2w%)ㆍAl2O3(비표면적 = 120m2/g)를 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 도포하여, 실험예 1과 동일한 방식으로 1.5g/L의 Pt 양과 동등한 양의 촉매층을 허니콤 기질 상에 형성하는 공정을 통하여 제조된 촉매 (b)이었다. 촉매 (a)를 제조할 때의 소성 온도는 실험예 1과 같은 300℃로 조정하였다.
여기에서, 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)는 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)에 대한 평균 가스 유량(SV)이 각각 40000이 되도록 크기 조정하였다. 제 1 정화촉매(2)의 상류측의 중심점에서의 제 1 정화촉매(2)의 온도는 250℃로 조정한 반면에, 유사점에서의 제 2 정화촉매(5)의 온도는 180℃로 조정하였다. 그 결과, 각 악취 성분의 악취 강도는 표 3에 나타낸 값으로 되었다.
이와 같이 얻어진 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실험예 3(a)의 구성을 갖는 가스 정화장치는 백금족 금속을 이용하는 촉매 중에서 최고의 성능을 발휘하는 실험예 1(c)와 비교하여 모든 가스에 대하여 우수한 정화 성능을 발휘하였다. 실험예 3(a)의 구성을 갖는 가스 정화장치는 저온에서의 분해를 가능하게 하므로, 에너지 절약성이 우수하다.
제 2 정화촉매(5)의 온도가 250℃로 상승할 때, 더욱 중독되는 경향이 있었다. 아마, 이것은 황 화합물의 분해로부터 생기는 SO2로부터 변화된 SO3의 비율이 온도 상승에 따라 높게 되어, SO3가 Mn 등과 반응하여 화합물을 형성하기 때문이다. 그러므로, 본 구성의 우수한 정화 성능은 가열 온도에 대하여 보다 저온에서 확보하므로, 제 1 정화촉매(2)의 온도는 약 230℃ 내지 약 330℃의 범위 이내가 되도록 조정되는 것이 바람직한 반면, 제 2 정화촉매(5)의 온도는 250℃ 이하, 더욱 바람직하게는 약 180℃ 내지 약 230℃의 범위 이내가 되도록 조정되는 것이 바람직하다. 이 실험예 3의 정화촉매는 오물 처리장치용의 가스 정화장치에서 이용되었지 만, 특히 유황계 악취를 함유하는 악취 성분의 정화에 이용된다면, 정화촉매는 다른 응용에서 이용될 수 있고, 충분한 효과를 제공할 수 있다.
(실험예 4)
실험예 4는 도 2에 나타낸 가스 정화장치에서 이용된 제 2 정화촉매(5)를 제외한 기본 구성, 시험 조건 및 제 1 정화촉매(2)가 실험예 3과 동일하였다. 이 실험예 4의 제 2 정화촉매(5)로서 이용한 촉매는 각각 20at%의 Co (a), W (b), Mo (c), V (d), Ag (e), Fe (f), Cu (g), Ce (h) 및 Zr (i)로 복합된 γ- 구조의 전해질 Mn을 포함하는 촉매를 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 도포하여, 약 400g/L과 동등한 양의 촉매층을 허니콤 기질 상에 형성하는 공정을 통하여 각각 제조된 촉매를 포함하였다. Mn 및 이들 원소 각각의 복합 화합물은 질산염 또는 암모늄염의 수용액에 전해질의 이산화 망간을 함침한 후, 1시간 동안 300℃에서 열처리함으로써 제조하였다. 소성물은 슬러리로 변환된 후, 제 2 정화촉매(5)의 촉매 피막의 형성에 이용하였다. 별도로, 촉매층(a') 및 (h')는 각각 Co (a) 및 Ce (h)를 이용하여 형성되어, Co (a) 및 Ce (h)의 농도가 각 층의 표면 방향으로 경사적으로 증가하였다. 반면, 촉매층 (a″) 및 (h″)는 각각 Co (a) 및 Ce (h)를 이용하여 형성되어, Co (a) 및 Ce (h)의 농도가 촉매층(a') 및 (h')의 역으로, 각 층의 표면 방향으로 경사적으로 감소하였다. 이들 촉매층 (a'), (h'), (a″) 및 (h″)는 각 원소 (a) 내지 (i)를 이용하여 촉매 상에 실행된 것과 동일한 시험에서 이용하였다. 촉매층 (a') 및 (h')는 전해질의 이산화 망간 및 코발트 질 산염 또는 세륨 질산염을 포함하는 슬러리를 제조하고, 그 슬러리에 상술한 것과 동일한 허니콤 기질을 함침하는 공정을 통하여 각각 형성하였다. 촉매층 (a″) 및 (h″)는 Co 또는 Ce의 수산화물로 구성된 피막을 상술한 것과 동일한 허니콤 기질 상에 미리 형성하고, 그 위에 피막을 형성하도록 전해질의 이산화 망간(80wt%) 및 망간 질산염의 수용액(MnO2로서 20wt%)을 포함하는 슬러리를 허니콤 기질 상에 도포하는 공정을 통하여 각각 형성하였다. 도 5는 Mn02와 경사적으로 복합화된 Co를 각각 함유하는 촉매층 (a') 및 (a″)을 XMA 분석함으로써 결정된 각 층의 두께 방향의 각 촉매층 (a') 및 (a″)의 Co 농도 분포를 나타낸다.
비교를 위해, 상기와 유사하게 각각 20at%의 Al (j), Si (k), K (l) 및 Sr (m)의 복합물을 각각 포함하는 촉매도 또한 실험하였다.
또한, 400℃에서 열처리된 Co (a) 및 β- 결정 구조의 Mn 산화물을 포함하는 촉매 (n)과, 550℃에서 열처리된 Mn2O3를 포함하는 촉매 (o)도 시험에서 제 2 정화촉매(5)로서 이용하였다.
실험예 3과 동일한 방식으로, 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)는 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)에 대한 각각의 평균 가스 유량(SV)이 40000이 되도록 각각 크기 조정하였다. 제 1 정화촉매(2)의 상류측의 중심점에서의 제 1 정화촉매(2)의 온도는 250℃로 조정한 반면에, 제 2 정화촉매(5)의 유사점에서의 온도는 180℃로 조정하였다. 그 결과, 각 악취 성분의 악취 강도는 표 4에 나타낸 값으로 되었다.
도 2에 나타낸 바와 같은 제 1 정화촉매(2) 및 제 2 정화촉매(5)를 이용하는 구성의 가스 정화장치는 트리메틸아민, 프로피온산 및 황화메틸을 포함하고, 동일 온도 및 동일 평균 가스 유량(SV) 조건 하에서 오물 처리장치로부터 배출되는 폐가스의 악취 농도 만큼 높은 약 100배의 악취 농도를 갖는 모델 악취를 이용하여 10000 시간 상당의 내구성 시험을 행하였다. 그 후, 오물 처리로부터 생기는 폐가스를 가스 정화장치에 주입하여, 가스 정화장치의 배기구(3)에서의 폐가스의 악취 강도를 측정하였다. 그 측정의 결과를 표 4의 괄호 내에 나타낸다.
표 4에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 제 1 정화촉매(2) 및 Mn과 Ag, Fe, Cu, Ce 또는 Zr의 복합물을 각각 포함하는 각각의 실험예 4(e), 4(f), 4(g), 4(h) 및 4(i)의 조합은 전해질 MnO2로 형성된 제 2 정화촉매(5)를 갖는 실험예 3(a) 보다 자체의 초기 상태에서의 트리메틸아민 및 프로피온산에 대하여 더욱 향상된 분해 활성을 발휘할 수 있다. Mn과 균일하게 복합화된 Ce를 포함하는 실험예 4(h)와 비교해서, 촉매층의 Ce 농도가 촉매층의 표면 방향으로 경사적으로 감소된 실험예 4(h″)는 비교적 작은 성능 저하를 나타내었다. 실험예 4(h)는 Mn 및 Ce의 복합물이 생성되기 때문에, 아민 등에 대하여 활성점을 형성하고, 황화메틸과 높게 반응하게 되어서, 그 초기 활성이 높더라도 중독이 발생되는 결과를 초래하였다.
대조적으로, 실험예 4(h″)에 대해서는, 표면 측으로 증가된 촉매층의 Mn 농도가 가스와 접촉하기 때문에, Mn 및 Ce의 복합물에 의해 형성된 활성점의 성능 및 촉매층의 벌크 쪽의 표면으로부터 증가하는 Ce의 농도가 상대적으로 유지되어, 황화메틸과의 반응이 억제된 것으로 생각된다. 실험예 4(e) 내지 4(i)에 이용된 원소 중 어느 하나는 Ce와 유사한 효과를 제공할 수 있다.
MnO2와 복합화된 Co, W, Mo 및 V를 각각 포함하는 실험예 4(a), 4(b), 4(c) 및 4(d)는, 그 실험예들이 실험예 4(e), 4(f), 4(g), 4(h) 및 4(i)의 초기 활성보다 열등하더라도, 트리메틸아민 및 프로피온산에 대한 분해율의 감소가 더욱 적어졌다. 그러므로, 실험예 4(a) 내지 4(d)는 온도가 낮고 복수의 악취 성분이 존재하는 조건 하에서도, 본 구성의 효과를 장기간 동안 실현할 수 있다. 특히, MnO2와 복합화된 Co를 포함하는 실험예 4(a)는 Co 및 Mn을 기초로 하여 격자 결함을 형성하므로, 아민 및 지방산에 대한 활성점을 향상시키는 동시에, 유황 중독에 대한 Co의 효과를 발휘할 수 있다. 실험예 4(a')는 촉매층의 Co 농도가 촉매층의 표면에서 더욱 높기 때문에 더욱 향상된 항중독 성능(anti-poisoning performance)을 발휘할 수 있다. 실험예 4(b) 내지 4(d)에서 이용된 원소 중의 어느 하나는 Co와 유사한 효과를 제공할 수 있다.
일반적으로, MnO2와 복합화된 Al, Si, K 및 Sr을 각각 포함하는 실험예 4(j), 4(k), 4(l) 및 4(m)은 Mn을 단독으로 포함하는 촉매와 그 효과가 대등하였다. 그들 중 일부는 조금 향상된 분해 활성을 발휘하였지만, 그들 중 일부는 중독으로 인해 보다 저하된 성능을 발휘하였다.
β- 구조의 Mn을 포함하는 실험예 4(n)는 프로피온산에 대하여 자체의 분해 활성이 조금 저하되었지만, 황 성분에 대하여 우수한 내구성을 가졌다. 실험예 4(n)의 저온 정화 활성 및 내구성은 β- 구조의 Mn이 실험예 4(a) 내지 4(i)에서 이용된 각각의 원소와 복합화되면 더욱 향상될 수 있다.
Mn과 복합화될 금속 성분의 양은 이 실험예 4에서 20at%이었지만, 5at% 내지 40at%, 더욱 바람직하게는 10at% 내지 30at%의 범위 이내가 바람직하다.
(실험예 5)
실험예 5는 도 2에 나타낸 가스 정화장치에서 이용된 제 2 정화촉매(5)를 제외한 기본 구성, 시험 조건 및 제 1 정화촉매(2)가 실험예 3과 동일하다. 이 실험예 5에서 이용된 제 2 정화촉매(5)는 물에서 분산된 제올라이트를 포함하는 슬러리를 허니콤 기질(재질 = 코오디어라이트, 400cells/inch2) 상에 도포하여, 200g/L의 제올라이트 양과 동등한 양으로 촉매층을 허니콤 기질 상에 형성한 후, 200g/L의 MnO2를 허니콤 기질 상에 도포하는 공정을 통하여 제조하였다. 실험예 5(a)는 Na형 제올라이트(Na 함유율 = 1.5wt%, SiO2/Al2O3 비율 = 900, 비표면적 = 400m
2/g)를 MnO2 촉매 하에 위치된 하층에 담지된 제올라이트로서 이용한 촉매였던 반면에, 실험예 5(a')는 MnO2와 Na형 제올라이트를 물리적으로 혼합한 후, 그 혼합물을 기질 상에 도포하여, 그 위에 균질의 촉매층을 형성하도록 하는 공정을 통하여 제조한 촉매이었다. 비교를 위해서, 상술한 촉매와 유사하지만 양자형인 제올라이트를 이용하는 촉매를 실험예 5(b)로서 제조하였다.
이와 같이 얻어진 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, Na와 이온 교환된 제올라이트를 MnO2층 하에 위치된 하층으로서 포함하는 촉매는 지방산 분해율을 향상시킴으로써 더욱 양호한 정화 특성을 발휘할 수 있다. 이 실험예 5에서 이용하는 제올라이트는 Na 이외의 어떤 알칼리 금속과 이온 교환될 수 있다. 이러한 제올라이트의 SiO2/Al2O3 비율은 바람직하게는 10 이상이다. 특히, 제올라이트는 "소수성 제올라이트"로 칭해지는 것이 바람직하다. 이 실험예 5에서, 서로 복합화된 제올라이 트 대 Mn 촉매의 비율은 1 대 1이지만, 악취의 성질에 따라서 임의로 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 50m2/g 이하의 비표면적 및 단사정계를 갖는 ZrO2를 포함하는 정화촉매를 이용함으로써, 효율적인 가스 정화를 보다 저온에서 장기간 동안 높게 실행하는 것이 가능하다.
금속 산화물 및 백금족 금속을 포함하는 정화촉매에 대하여, 백금족 금속이 백금족 금속염의 환원을 통하여 금속 산화물에 담지되면, 정화촉매는 고습도 조건, 특히 저온에서 향상된 활성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따르면, 50m2/g 이하의 비표면적 및 단사정계를 갖는 ZrO2를 포함하는 정화촉매를 사용하는 가스 정화장치에 있어서, 상기 정화촉매는 제 1 정화촉매로서 이용되는 반면, Mn을 주성분으로서 함유하는 금속 산화물을 포함하는 정화촉매는 제 1 정화촉매의 상류측에 배치된 제 2 정화촉매로서 이용되며, 공존가스의 영향에 의해 야기된 화학적 또는 물리적인 중독 작용을 경감시키는 것이 가능하여, 제 1 정화촉매의 성능이 충분히 이용될 수 있으므로, 효율적인 가스 정화(높은 에너지 절약성을 실현)를 저온에서 높게 실행하는 것이 가능하게 된다. 이러한 효과는 Mn이 Co, W, Mo 및 V중의 어느 하나, 또는 Ag, Fe, Cu, Ce 및 Zr 중의 어느 하나, 또는 알칼리 금속을 담지하는 제올라이트와 복합화되면 강화되므로, 장기간 동 안 양호한 성능을 발휘할 수 있다.
Claims (20)
- 단사정계를 갖는 ZrO2로 형성된 담체 및 상기 담체에 의해 담지된 백금족 금속을 포함하며,상기 ZrO2는 50m2/g 이하의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 정화촉매.
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- 제 1 항에 있어서,상기 ZrO2는 Ce, Ti, Mo, Tb 및 Eu로 이루어지는 족으로부터 선택된 원소의 금속 산화물을 총량이 0.5 내지 30wt%로 담지하는 것을 특징으로 하는 정화촉매.
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- 제 1 항에 있어서,상기 백금족 금속은 백금인 것을 특징으로 하는 정화촉매.
- 제 5 항에 있어서,상기 백금족 금속은 백금인 것을 특징으로 하는 정화촉매.
- 제 18 항에 있어서,상기 금속산화물은 Ce인 것을 특징으로 하는 정화촉매.
- 제 5 항에 있어서,상기 금속산화물은 Ce인 것을 특징으로 하는 정화촉매.
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