KR20140124121A - Platinum-based bimetallic catalyst using successive solution plasma process and device for manufacturing and synthesis method thereof - Google Patents

Platinum-based bimetallic catalyst using successive solution plasma process and device for manufacturing and synthesis method thereof Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a platinum-based alloy catalyst using a successive fluid plasma process method, to a manufacturing device thereof and to a synthesis method thereof. The device for manufacturing a platinum-based alloy catalyst comprises: a first reactor for accommodating a first fluid; a second reactor for accommodating a second fluid containing a seed material generated in the first reactor; a power source part for supplying power to the first reactor and the second reactor; and a control part for controlling the power, which is supplied to the first reactor and the second reactor, via the power source part. In the first reactor and the second reactor, the platinum-based alloy catalyst is manufactured by synthesizing and dispersing the platinum-based alloy catalyst in nano-size using a successive fluid plasma process method. Therefore, a process can be simplified, process time can be reduced and mass production is enabled.

Description

연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법{PLATINUM-BASED BIMETALLIC CATALYST USING SUCCESSIVE SOLUTION PLASMA PROCESS AND DEVICE FOR MANUFACTURING AND SYNTHESIS METHOD THEREOF} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a platinum-based alloy catalyst using a continuous fluid plasma process,

본 발명은 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법에 관한 것으로, 특히 유체 내에 높은 에너지를 가지는 유체 플라스마를 2개의 반응기에서 발생시키는 연속 공정을 통해 용액 내에 나노입자를 합성하여 연료전지의 촉매로 사용되는 백금 기반 합금 촉매를 합성하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a platinum-based alloy catalyst using a continuous fluid plasma process, an apparatus for producing the same, and a method for preparing the same, and more particularly, to a process for producing nanoparticles Based alloy catalyst to be used as a catalyst of a fuel cell.

보다 구체적으로, 본 발명은 제1 반응기에서 합성하고자 하는 물질을 전극으로 구성한 후, 유체 플라스마(Solution Plasma)를 이용하여 씨앗 물질(seed)을 제조하고 제2 반응기에서 백금 전극을 구성하여 유체 플라스마를 발생시켜 씨앗 물질과 백금과의 상호 작용을 통해 백금 기반 합금촉매를 합성하는 기술에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for producing a seed material by forming a seed material using a solution plasma, forming a platinum electrode in a second reactor to form a fluid plasma, And a platinum-based alloy catalyst is synthesized by interaction of seed material and platinum.

최근 몇 년간 연료전지 촉매 합성 기술 개발에 관한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. In recent years, research on the development of fuel cell catalyst synthesis technology has been widely carried out.

특히 연료전지 촉매로서 가장 많이 사용되는 백금의 비용문제와 피독 문제를 해결하기 위해 합금 촉매 합성에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔으나 종래기술에서 연료전지의 촉매로 사용되는 합금 나노입자를 합성하는 공정 조건은 주로 고온이나 고압의 환경을 필요로 할 뿐만 아니라 오랜 공정시간이 요구되는 단점이 있어 대량생산에 제한이 뒤따르고 경제적인 측면에서도 문제가 제기되어 왔다. Particularly, studies on the synthesis of alloy catalysts to solve the problem of cost and poisoning of platinum, which are most used as fuel cell catalysts, have been actively carried out. However, in the prior art, the process conditions for synthesizing alloy nano- It mainly requires a high temperature or high pressure environment and requires a long process time, which limits the mass production and poses an economical problem.

또한 2 단계로 복잡한 공정 및 전후처리 조건으로 인해 나노입자의 크기, 형성 및 분산성을 제어하는데 어려움을 겪고 있기 때문에 재현성의 문제가 제기되고 있으며, 유독한 환원제 사용으로 인해 인체 유독성 및 환경 오염 문제를 야기하고 있다.In addition, the difficulty in controlling the size, formation, and dispersion of nanoparticles due to complicated process and post-treatment conditions in the two-step process has raised the problem of reproducibility, and toxicity and environmental pollution problems .

이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 및 비 특허문헌 등에 개시되어 있다.One example of such a technique is disclosed in the following patent documents and non-patent documents.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 루테늄 화합물을 운반가스에 실어 카본담지 백금촉매와 접촉시킴으로써 카본 담지 백금촉매에 루테늄 화합물을 증착시키는 단계, 불활성 가스로 백금촉매에 물리적으로 흡착된 루테늄 화합물을 제거하는 단계, H2 : N2의 비가 1: 1∼1: 10인 혼합가스의 기류 속에서 승온하여 루테늄 화합물을 분해하는 단계 및 H2 : N2의 비가 1: 1∼1: 10인 혼합가스의 기류 속에서 250∼500℃로 승온하여 백금-루테늄 합금을 형성시키는 단계를 포함하는 백금-루테늄 합금촉매의 제조방법에 에 대해 개시되어 있다.For example, the following Patent Document 1 discloses a process for producing a ruthenium compound by depositing a ruthenium compound on a carbon-supported platinum catalyst by contacting the ruthenium compound with a carbon-supported platinum catalyst in a carrier gas, removing the ruthenium compound physically adsorbed on the platinum catalyst with an inert gas step, H 2: 10 for the mixture gas: N 2 in the ratio of 1: 1~1: 10 further comprising: the temperature was raised in a stream of a gas mixture in the decomposition of ruthenium compound and the H 2: N 2 ratio of 1: 1~1 And a step of raising the temperature to 250 to 500 DEG C in an air stream to form a platinum-ruthenium alloy.

또 하기 특허문헌 2에는 카본 담체에 코발트 전구체 수용액을 가하여 코발트 전구체를 담지시키고, 승온하여 수분을 제거하고, 코발트 전구체를 분해시키고, 코발트 표면을 환원시키는 코발트 담지 단계와 코발트가 담지된 카본에 백금 전구체 증기를 펄스로 주입하여 화학기상 증착시킨 후, 수소: 질소의 비가 1:3 ~ 1:5인 가스를 흘려주면서 승온하여 백금 전구체를 분해시키는 백금 담지 단계를 포함하는 고분자 전해질 및 직접 메탄올 연료전지의 전극에 사용되는 카본 담지 백금-코발트 전극촉매의 제조방법에 대해 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a cobalt-carrying step of adding a cobalt precursor aqueous solution to a carbon carrier to carry a cobalt precursor, raising the temperature to remove moisture, decomposing the cobalt precursor and reducing the cobalt surface, and cobalt- A polymer electrolyte including a platinum supporting step of introducing a vapor into a chemical vapor phase and then decomposing the platinum precursor by heating at a ratio of hydrogen to nitrogen of 1: 3 to 1: 5, and a direct methanol fuel cell A method for producing a carbon-supported platinum-cobalt electrode catalyst for use in an electrode is disclosed.

또 하기 특허문헌 3에는 화학적 환원제를 사용하지 않고도 균일하고, 재현성 있는 나노사이즈의 금속 촉매를 용이하게 대량으로 생성할 수 있으며, 단위시간당 조사량을 변화시킴으로써 반응속도 및 반응 진행 정도를 용이하게 조절할 수 있는 연료전지용 금속 촉매의 제조 방법 및 이로부터 제조된 연료전지용 금속 촉매에 대해 개시되어 있다.Patent Document 3 discloses that a uniform and reproducible nano-sized metal catalyst can be easily produced in large quantities without using a chemical reducing agent, and the reaction rate and degree of reaction can be easily controlled by changing the irradiation amount per unit time A method for producing a metal catalyst for a fuel cell and a metal catalyst for a fuel cell produced therefrom are disclosed.

또한 하기 비특허문헌 1에는 연속 화학적 환원공정을 통해 Pt/Ag 바이메탈의 구조를 코어-쉘로 제조하는 기술에 대해 개시되어 있다.The following non-patent reference 1 discloses a technique for manufacturing a structure of a Pt / Ag bimetal as a core-shell through a continuous chemical reduction process.

하기 비특허문헌 2에는 레이저 광분해(Laser photolysis) 방법을 통해 Pt/Fe 바이메탈을 0.5~3㎚의 크기를 가지는 미세한 입자를 합성하는 기술에 대해 개시되어 있다.
Non-Patent Document 2 discloses a technique of synthesizing fine particles having a size of 0.5 to 3 nm of a Pt / Fe bimetal by a laser photolysis method.

대한민국 특허등록공보 제10-0509230호(2005.08.11 등록)Korean Patent Registration No. 10-0509230 (registered on August 11, 2005) 대한민국 특허등록공보 제10-0842298호(2008.06.24 등록)Korean Patent Registration No. 10-0842298 (registered on June 26, 2008) 대한민국 특허공개공보 제2010-0024169호(2008.06.24 공개)Korean Patent Publication No. 2010-0024169 (published on June 24, 2008)

Characterization of Ag/Pt core-shell nanoparticles by UV-vis absorption, resonance light scattering technique, Langxing Chen, Wenfeng Zhao, Yufen Jiao, Xiwen He, Jing Wang, Yukui Zhang, Spectrochimica Acta Part A 68 (2007) 484-490 Characterization of Ag / Pt core-shell nanoparticles by UV-vis absorption, resonance light scattering technique, Langxing Chen, Wenfeng Zhao, Yufen Jiao, Xiwen He, Jing Wang, Yukui Zhang, Spectrochimica Acta Part A 68 (2007) 484-490 Preparation of ultrafine Fe-Pt alloy and Au nanoparticle colliods by KrF excimer laser solution photolysis, Masato Watanabe, Hitoshi Takamura, Hiroshi Sugai, Nanoscale Res Lett., 4 (2009) 565-573 Preparation of ultrafine Fe-Pt alloy and Au nanoparticle colliods by KrF excimer laser solution photolysis, Masato Watanabe, Hiroshi Takamura, Hiroshi Sugai, Nanoscale Res Lett., 4 (2009) 565-573 Top-down shaping of metal nanoparticles in solution: partially etched Au@Pt nanoparticles with unique morphology, Minkyu Min, Cheonghee Kim, Young In Yang, Jongheop Yi, Hyunjoo Lee, Chem. Commun., 2011, 47, 8079-8081 Top-down shaping of metal nanoparticles in solution: partially etched Au @ Pt nanoparticles with unique morphology, Minkyu Min, Cheonghee Kim, Jongheop Yi, Hyunjoo Lee, Chem. Commun., 2011, 47, 8079-8081

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 합금 나노 입자를 합성할 때, 고온 및 고압의 공정 시스템이 필요하다는 문제가 있었다.However, in the conventional art as described above, there is a problem that a high-temperature and high-pressure process system is required when synthesizing alloy nanoparticles.

또 상기와 같은 종래의 기술에서는 연료전지에 촉매로 사용되는 백금이 고체고분자 연료전지(PEMFC)나 직접액체 연료전지(DLFC)에서 장기간 사용될 때 산화 환원 반응 중에 발생된 CO에 의해 피독(poisoning)될 수 있고, 백금의 높은 비용 문제로 인해 사용상의 제한이 있다는 문제도 있었다.In addition, in the conventional technology as described above, when platinum used as a catalyst in a fuel cell is poisoned by CO generated during a redox reaction when it is used for a long time in a solid polymer fuel cell (PEMFC) or a direct liquid fuel cell (DLFC) There was also a problem that there was a limitation in use due to the high cost of platinum.

또 상기 비특허문헌1에 개시? 기술에서는 이종 물질에 적합한 각기 다른 환원제를 사용해야 한다는 문제가 있었다.Also disclosed in the aforementioned Non-Patent Document 1 Technology has had to use different reducing agents suitable for different materials.

또한 상기 비특허문헌2에 개시된 레이저 광분해 방법에서는 100 ml의 물에 담긴 적은 양의 전구체를 환원시키는데 30분 이상이 소요된다는 문제가 있었다.
Also, the laser photodecomposition method disclosed in Non-Patent Document 2 has a problem that it takes 30 minutes or more to reduce a small amount of precursor contained in 100 ml of water.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 연속 유체 플라스마 공정을 통한 합금 촉매의 합성기술 단순화 및 효율성 개선한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a platinum-based alloy catalyst, an apparatus for producing the same, and a method for synthesizing a platinum-based alloy catalyst, which simplifies the synthesis technique of the alloy catalyst through the continuous fluid plasma process and improves the efficiency.

본 발명의 다른 목적은 연속 유체 플라스마 공정을 통해 공정시간을 크게 단축한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a platinum-based alloy catalyst, a manufacturing apparatus thereof, and a method of synthesis, wherein the process time is greatly shortened through a continuous fluid plasma process.

본 발명의 또 다른 목적은 친환경적인 공정이며 각 반응기에서 고에너지를 가진 유체 플라스마의 파워나 공정시간을 제어함으로써 합금뿐만 아니라 복합체 구조로도 합성 가능한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a platinum-based alloy catalyst which can be synthesized not only as an alloy but also as a composite structure by controlling the power and process time of a fluid plasma having high energy in each reactor, .

본 발명에서 사용하는 유체 플라스마 공정은 상온 및 대기압에서 공정이 가능하며 유체 내에서 플라스마를 발생시켜 합성하고자 하는 물질을 전극으로 사용하여 나노입자를 합성하는 방법인 연속 플라스마 공정이기 때문에 다른 나노입자를 제조하는 공정보다 공정시간이 크게 단축되고 공정 시스템 측면에서도 단순화가 가능하여 나노입자 합성에 용이한 방법이다. Since the fluid plasma process used in the present invention is a continuous plasma process that can be performed at room temperature and atmospheric pressure and is a method of synthesizing nanoparticles using a substance to be synthesized by generating plasma in a fluid, The process time can be greatly shortened and the process system can be simplified, which is an easy method for synthesizing nanoparticles.

한편 방전 시 발생한 수소 라디컬이나 전자에 의해 금속 입자들이 환원되기 때문에 환원제와 같은 화학약품을 따로 첨가할 필요가 없는 친환경적인 공정이며 각 반응기에서 고에너지를 가진 유체 플라스마를 파워나 공정시간을 제어함으로써 합금뿐만 아니라 복합체 구조로도 합성 가능한 장점이 있다.
On the other hand, since the metal particles are reduced by hydrogen radicals or electrons generated during discharge, it is environmentally friendly process that does not need to add chemical such as reducing agent separately. It is possible to control the power plasma and the process time of high- There is an advantage that it can be synthesized not only as an alloy but also as a composite structure.

본 발명에서는 단순히 방전시간과 인가한 파워에 의해 백금 기반 합금 촉매의 크기, 분산성, 구조, 물질의 조성 제어가 가능하기 때문에, 적은 양의 백금을 사용하면서 백금의 크기를 줄일 수 있고, 피독 문제도 개선할 수 있을 뿐만 아니라 장기간 운전시에도 입자 뭉침 현상으로 인한 내구성 문제를 해결할 수 있어 연료 전지의 효율성 개선 및 경제성을 크게 개선 가능할 수 있다.
In the present invention, since the size, dispersibility, structure, and composition of the platinum-based alloy catalyst can be controlled simply by the discharge time and the applied power, the size of the platinum can be reduced while using a small amount of platinum, It is possible to solve the problem of durability due to particle agglomeration even during long-term operation, and it is possible to improve the efficiency of the fuel cell and greatly improve the economical efficiency.

유체 플라즈마 공정을 사용함으로서 Cl이 포함된 전구체 물질을 사용하지 않아 불순물의 생성을 줄일 수 있으며 수소와 질소가스 분위기에서 열처리 공정이 필요치 않아 안전성 및 비용저감이 가능하다. By using the fluid plasma process, it is possible to reduce the generation of impurities by not using the precursor material containing Cl, and it is possible to reduce the safety and the cost because the heat treatment process is not necessary in the hydrogen and nitrogen gas atmosphere.

유체 플라즈마 공정을 사용함으로써 600 이상에서 환원시키는 제조방법에 비해 단순히 고에너지를 가지는 플라즈마에서 발생된 수소 라디컬과 전자를 이용해 수 십초의 공정시간으로 나노입자 합성이 가능하다. By using a fluid plasma process, it is possible to synthesize nanoparticles in a process time of several tens of seconds by using hydrogen radicals and electrons generated from a plasma having a high energy simply compared to a production method of reducing at least 600.

이종 물질에 적합한 각기 다른 환원제를 사용할 필요 없이 플라즈마 발생 시 형성된 수소 라디컬로 환원이 가능하며 seed 제조후 필터링이나 후처리가 필요 없다.It is possible to reduce to hydrogen radical formed during plasma generation without using different reducing agent suitable for heterogeneous materials, and there is no need for filtering or post treatment after seed production.

본 발명 유체 플라스마를 통해 수 십초에서 수 분내에 원하는 양을 제조 가능하다.It is possible to produce the desired amount in a few seconds to several minutes through the fluid plasma of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치는 제1 유체를 수용하는 제1 반응기, 상기 제1 반응기에서 생성된 씨앗 물질(seed)을 함유한 제2 유체를 수용하는 제2 반응기, 상기 제1 반응기와 제2 반응기에 각각 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부를 통해 상기 제1 반응기와 제2 반응기에 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 반응기와 제2 반응기에서는 연속 유체 플라스마 공정법에 의해 백금 기반 합금촉매를 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention includes a first reactor for receiving a first fluid, a second reactor for receiving a second fluid containing a seed material produced in the first reactor, And a control unit for controlling power supplied to the first reactor and the second reactor through the power unit, wherein the first reactor and the second reactor are connected in series And a platinum-based alloy catalyst is synthesized and dispersed at a nanoscale by a fluid plasma process.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 제1 반응기와 제2 반응기에 각각 투입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하기 위해 상기 제1 반응기와 제2 반응기 내에 각각 마련된 자석 교반기 및 상기 제1 반응기와 제2 반응기를 연통시키고, 상기 제1 반응기에서 상기 제2 반응기로의 유체 공급 및 차단을 실행하는 밸브 수단을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 밸브 수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention may further include a magnetic stirrer provided in each of the first reactor and the second reactor for mixing the first fluid and the second fluid respectively injected into the first reactor and the second reactor, Further comprising valve means for communicating the first reactor with the second reactor and for effecting supply and interruption of fluid flow from the first reactor to the second reactor, wherein the control unit controls the operation of the valve means do.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 제1 반응기의 측면에는 한 쌍의 씨앗 물질용 전극이 장착되고, 상기 제2 반응기의 측면에는 한 쌍의 백금 전극이 장착되며, 상기 전원부는 각각 상기 씨앗 물질용 전극과 백금 전극에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, a pair of seed material electrodes are mounted on a side surface of the first reactor, a pair of platinum electrodes are mounted on a side surface of the second reactor, And power is supplied to the seed material electrode and the platinum electrode.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 제1 유체는 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 용매로 사용하고, 전해질과 표면활성제를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, in the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the first fluid is characterized by containing one of distilled water, ethylene glycol, toluene, and benzene as a solvent, and an electrolyte and a surface active agent.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 전해질은 NaCl, KCl, KOH, NaOH 중의 어느 하나이고, 상기 표면활성제는 SDS(sodium dodecylsulfonate), SLS(sodium lauryl sulfate), PVP(polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinylalcohol), PA(sodium polyacrylate), PEI(polyethyleneimine) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the electrolyte is any one of NaCl, KCl, KOH and NaOH, and the surface active agent is selected from sodium dodecylsulfonate (SDS), sodium lauryl sulfate (SLS), polyvinylpyrrolidone (polyvinyl alcohol), PA (sodium polyacrylate), and PEI (polyethyleneimine).

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 전원부는 유니폴라 펄스 전원(Unipolar pulsed type), 바이폴라 펄스 전원(Bipolar pulsed type) 또는 직류 전원 (DC power)인 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the power source unit may be a unipolar pulsed type, a bipolar pulsed type, or a DC power source.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 씨앗 물질은 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중의 어느 하나인 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the seed material is any one of gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel and iron.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 합금촉매는 평균 1~20㎚의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the alloy catalyst has an average particle size of 1 to 20 nm.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 합금촉매는 합금, 코어-쉘(core-shell), 입자-온-입자(particle-on-particle) 또는 클러스터-인-클러스터(cluster-in-cluster)의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the alloy catalyst may be an alloy, a core-shell, a particle-on-particle or a cluster-in- cluster structure.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치에 있어서, 상기 합금촉매는 씨앗 물질의 중량비가 50~97%, 백금의 중량비가 3~50%을 갖는 구조인 것을 특징으로 한다.In the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention, the alloy catalyst is characterized in that the weight ratio of the seed material is 50 to 97% and the weight ratio of platinum is 3 to 50%.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 합금촉매 합성방법은 (a) 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 용매로 사용하고, 상기 용매에 전해질과 표면활성제를 혼합하여 제1 유체를 제조하고, 이 제1 유체를 제1 반응기 내에 공급하는 단계, (b) 상기 제1 유체를 이용하여 상기 제1 반응기에서 씨앗 물질(seed)을 함유한 제2 유체를 제2 반응기로 공급하는 단계, (c) 상기 제2 반응기에서 백금 기반 합금촉매를 형성하여 배출하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (a)에서 공급 및 상기 단계 (c)에서의 배출은 연속적으로 실행되며, 유체 플라스마 공정법에 의해 백금 기반 합금촉매를 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention also provides a method for synthesizing an alloy catalyst, comprising the steps of: (a) using one of distilled water, ethylene glycol, toluene, and benzene as a solvent, mixing the electrolyte with a surfactant, (B) supplying a second fluid containing a seed material in the first reactor to the second reactor using the first fluid; and (b) (c) forming and discharging a platinum-based alloy catalyst in the second reactor, wherein the supply in step (a) and the discharge in step (c) are carried out continuously and are carried out by a fluid plasma process Based alloy catalyst is prepared by synthesizing and dispersing a platinum-based alloy catalyst at a nano-scale.

또 본 발명에 따른 합금촉매 합성방법에 있어서, 상기 제1 반응기와 제2 반응기 내에 공급된 제1 유체 및 제2 유체는 각각 자석 교반기에 의해 혼합되는 것을 특징으로 한다.Further, in the alloy catalyst synthesis method according to the present invention, the first fluid and the second fluid supplied into the first reactor and the second reactor are respectively mixed by a magnetic stirrer.

또 본 발명에 따른 합금촉매 합성방법에 있어서, 상기 단계 (a)에서 공급 및 상기 단계 (c)에서의 배출은 제어부에 의해 제어되는 전자 밸브의 작동에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.Further, in the alloy catalyst synthesis method according to the present invention, the supply in the step (a) and the discharge in the step (c) are performed by the operation of a solenoid valve controlled by the control unit.

또 본 발명에 따른 합금촉매 합성방법에 있어서, 상기 제1 반응기의 측면에는 한 쌍의 씨앗 물질용 전극이 장착되고, 상기 제2 반응기의 측면에는 한 쌍의 백금 전극이 장착되며, 각각의 한 쌍의 전극 사이의 거리는 0.5㎜로 유지되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for synthesizing an alloy catalyst according to the present invention, a pair of seed material electrodes are mounted on a side surface of the first reactor, a pair of platinum electrodes are mounted on a side surface of the second reactor, Is maintained at 0.5 mm.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 합금촉매는 상술한 바와 같은 합금촉매 합성방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the alloy catalyst according to the present invention is characterized in that it is produced by the above-described alloy catalyst synthesis method.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법에 의하면, 공정의 단순화가 가능하고 공정 시간이 빠르기(수십 초에서 수 분 이내) 때문에 대량생산이 가능할 뿐만 아니라 반응기 분위기 온도, 방전 시간, 방전 전압에 따라 백금 입자의 크기, 형상, 조성, 구조의 제어가 가능하다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention, the apparatus for producing the same, and the synthesis method thereof, the process can be simplified and the process time is fast (within a few seconds to several minutes) It is possible to control the size, shape, composition and structure of the platinum particles according to the atmospheric temperature of the reactor, the discharge time, and the discharge voltage.

또, 본 발명에 따른 백금 기반 합금 나노입자는 1~20㎚의 크기를 가지게 할 수 있을 뿐만 아니라 플라스마로부터 발생된 음전하로 인해 입자간 반발력이 생기게 하여 안정적으로 분산시킬 수 있어 연료전지의 효율 및 내구성을 높일 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, the platinum-based alloy nanoparticles according to the present invention can not only have a size of 1 to 20 nm, but also can generate a repulsive force between particles due to a negative charge generated from the plasma and can be stably dispersed, Can be increased.

또한 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매의 합성방법에 의하면, 유체 플라스마 공정을 사용함으로써 Cl이 포함된 전구체 물질을 사용하지 않아 불순물의 생성을 줄일 수 있으며 수소와 질소가스 분위기에서 열처리 공정이 필요치 않아 안전성 및 비용 저감이 가능하다는 효과도 얻어진다. Further, according to the method of synthesizing the platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention, since the precursor material containing Cl is not used by using the fluid plasma process, the generation of impurities can be reduced, A heat treatment process is not required, and safety and cost reduction can be achieved.

또한 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매의 합성방법에 의하면, 이종 물질에 적합한 각기 다른 환원제를 사용할 필요 없이 플라스마 발생 시 형성된 수소 라디컬로 환원이 가능하며 씨앗 물질(seed) 제조 후 필터링이나 후처리가 필요 없다는 효과도 얻어진다.
According to the method of synthesizing a platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention, it is possible to reduce the hydrogen radical formed at the time of plasma generation without using different reducing agents suitable for different materials, It is possible to obtain the effect that no post-manufacturing filtering or post-treatment is required.

도 1은 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 제조장치의 블록도,
도 2는 도 1에 도시된 백금 기반 합금촉매 제조장치의 예시적인 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매의 제조과정을 설명하기 위한 공정도,
도 4는 본 발명에 따른 백금-은 합금촉매의 합성과정을 설명하기 위한 공정도,
도 5는 본 발명에 따라 제조된 백금-은 합금 촉매의 입자 크기 및 형상 사진.1 is a block diagram of an apparatus for producing a platinum-based alloy catalyst using a continuous fluid plasma process according to the present invention,
Fig. 2 is an exemplary schematic configuration diagram of the apparatus for producing a platinum-based alloy catalyst shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a flow chart illustrating a process for producing a platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention,
FIG. 4 is a process chart for explaining a process of synthesizing a platinum-silver alloy catalyst according to the present invention,
5 is a photograph of the particle size and shape of a platinum-silver alloy catalyst prepared according to the present invention.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도 1 및 도 2에 따라서 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

도 1은 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 제조장치의 블록도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 백금 기반 합금촉매 제조장치의 예시적인 개략 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for producing a platinum-based alloy catalyst using a continuous fluid plasma process according to the present invention, and FIG. 2 is an exemplary schematic diagram of an apparatus for producing a platinum-based alloy catalyst shown in FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치는 제1 유체를 수용하는 제1 반응기(10), 상기 제1 반응기(10)에서 생성된 씨앗 물질(seed)을 함유한 제2 유체를 수용하는 제2 반응기(20), 상기 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)를 연통시키고, 상기 제1 반응기(10)에서 상기 제2 반응기(20)로의 유체 공급 및 차단을 실행하는 밸브 수단(30), 상기 제1 반응기(10)와 제2 반응기에 각각 전원을 공급하는 전원부(40) 및 상기 전원부(40)를 통해 상기 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)에 공급되는 전원을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, an apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention comprises a first reactor 10 for receiving a first fluid, a second reactor 10 for containing a seed material produced in the first reactor 10, A first reactor 10 and a second reactor 20 and a second reactor 20 for receiving fluid from the first reactor 10 and a second reactor 20 for supplying fluid from the first reactor 10 to the second reactor 20, The first reactor 10 and the second reactor 20 are connected to each other through a valve unit 30 for performing valve operation and a power supply unit 40 for supplying power to the first and second reactors 10 and 20, (Not shown).

또 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반응기(10)는 제1 유체를 수용하는 제1 용기(11), 상기 제1 용기(11)의 양측에 장착되는 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12), 상기 제1 용기(11)와 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)을 각각 절연시키는 제1 절연 부재(13) 및 상기 제1 용기(11)에 투입되는 제1 유체를 효율적으로 혼합하기 위한 제1 자석 교반기(60)를 포함한다. 2, the first reactor 10 includes a first vessel 11 for receiving a first fluid, a pair of seed material electrodes (not shown) mounted on both sides of the first vessel 11, 12), a first insulating member (13) for insulating the first container (11) and a pair of seed material electrodes (12), and a second insulating member And a first magnetic stirrer (60)

상기 제1 유체는 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 용매로 사용하고, 원활한 방전을 유지하기 위해 전해질로 예를 들어, NaCl, KCl, KOH, NaOH 중의 어느 하나가 첨가되며, 아크 방전의 안정성 및 나노입자의 분산성을 유지하기 위해 표면활성제로서 SDS(sodium dodecylsulfonate), SLS(sodium lauryl sulfate), PVP(polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinylalcohol), PA(sodium polyacrylate), PEI(polyethyleneimine) 중의 어느 하나를 첨가하는 것이 바람직하다.The first fluid is one of distilled water, ethylene glycol, toluene, and benzene as a solvent. Any one of NaCl, KCl, KOH, and NaOH is added to the electrolyte to maintain a smooth discharge, (Sodium dodecylsulfonate), sodium lauryl sulfate (SLS), PVP (polyvinylpyrrolidone), PVA (polyvinylalcohol), PA (sodium polyacrylate) and PEI (polyethyleneimine) as surface active agents to maintain stability and dispersion of nanoparticles Is preferably added.

한편 상기 제2 반응기(20)는 제2 유체를 수용하는 제2 용기(21), 상기 제2 용기(21)의 양측에 장착되는 한 쌍의 백금 전극(22), 상기 제2 용기(21)와 한 쌍의 백금 전극(22)을 각각 절연시키는 제2 절연 부재(23) 및 상기 제2 용기(21)에 투입되는 제2 유체를 효율적으로 혼합하기 위한 제2 자석 교반기(60)를 포함한다. The second reactor 20 includes a second vessel 21 for receiving a second fluid, a pair of platinum electrodes 22 mounted on both sides of the second vessel 21, A second insulator 23 for inserting a pair of platinum electrodes 22 and a second magnet agitator 60 for efficiently mixing the second fluid into the second container 21 .

상기 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)과 한 쌍의 백금 전극(22)은 도 2에 도시된 바와 같이, 각각 제1 절연 부재(13)와 제2 절연 부재(23)를 통해 제1 용기(11)과 제2 용기(21) 내로 연장되게 설치되며, 각각 전원부(40)에서의 공급 전원을 받도록 전기적으로 연결된다.The pair of seed material electrodes 12 and the pair of platinum electrodes 22 are connected to each other through a first insulating member 13 and a second insulating member 23, (Not shown) are installed to extend into the first container 11 and the second container 21, respectively, and are electrically connected to receive a power supply from the power supply unit 40, respectively.

상기 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)과 한 쌍의 백금 전극(22)은 각각 약 2㎜의 지름을 가지는 봉 형태로 이루어지며, 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)과 한 쌍의 백금 전극(22)의 각각의 전극은 약 0.5㎜ 사이의 간격을 가지며, 이 간격 상이에서 도 2에 도시된 바와 같은 반응이 일어난다.The pair of seed material electrodes 12 and the pair of platinum electrodes 22 are each in the form of a rod having a diameter of about 2 mm. The pair of seed material electrodes 12 and the pair of platinum electrodes 22, Each electrode of the electrode 22 has a spacing of about 0.5 mm, from which the reaction takes place as shown in Fig.

상기 제1 용기(11)와 제2 용기(21)는 각각 유리제 용기를 사용하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)과 한 쌍의 백금 전극(22)에 인가되는 전압, 상기 한 쌍의 씨앗 물질용 전극(12)과 한 쌍의 백금 전극(22)의 각각의 전극 사이의 간극의 거리 등에 의해 그 재질 및 크기는 변경가능하다. The first container 11 and the second container 21 may be glass containers but are not limited thereto and may be applied to the pair of seed material electrodes 12 and the pair of platinum electrodes 22 The material and size of the electrode can be changed depending on the voltage, the distance between the electrodes for the pair of seed material 12 and the electrodes of the pair of platinum electrodes 22, and the like.

한편, 상기 씨앗 물질용 전극(12)은 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중의 어느 하나로 이루어진 전극을 사용하며, 이와 같은 전극을 사용하는 것에 의해 상기 제1 반응기(10)에서 생성되는 씨앗 물질은 상기 전극에 대응하여 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중의 어느 하나로 이루어진다.The electrode for seed material 12 may be made of any one of gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel and iron. The seed material formed in the electrode is made of any one of gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel, and iron corresponding to the electrode.

상기 전원부(40)는 유니폴라 펄스 전원(Unipolar pulsed type), 바이폴라 펄스 전원(Bipolar pulsed type) 또는 직류 전원(DC power)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 전원부(40)에서 공급되는 변수는 파워, 주파수, 방전 시간 등이며, 이러한 조건은 상기 제어부(50)에서 미리 설정된 조건에 따라 실행된다.The power supply unit 40 may be a unipolar pulsed type, a bipolar pulsed type or a DC power type. The variables supplied from the power supply unit 40 are power, frequency, discharge time, and the like, and these conditions are executed according to conditions previously set in the control unit 50.

또 본 발명에 따른 합금촉매 제조장치는 상기 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)에서 연속 유체 플라스마 공정법에 의해 백금 기반 합금촉매를 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조하도록, 상기 제어부(50)는 상기 밸브 수단(30)의 작동을 제어한다. 상기 밸브 수단(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)를 연통시키는 연통관(14) 및 상기 연통관(14)에 장착된 밸브를 구비한다.In addition, the apparatus for producing an alloy catalyst according to the present invention may further comprise a control unit (not shown) for synthesizing and dispersing a platinum-based alloy catalyst at a nanoscale by a continuous fluid plasma process in the first reactor 10 and the second reactor 20, 50) controls the operation of the valve means (30). 2, the valve means 30 includes a communicating tube 14 for communicating the first reactor 10 and the second reactor 20, and a valve mounted on the communicating tube 14.

또한 본 발명에서는 연속 유체 플라스마 공정을 위해 상기 제1 용기(11)에 제1 유체를 공급하기 위해 제1 유체를 저장하는 제1 저장용기(70)와 상기 제2 반응기에서 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조된 백금 기반 합금촉매를 저장하는 제2 저장용기(80)를 마련한다. The present invention also includes a first storage vessel (70) for storing a first fluid to supply a first fluid to the first vessel (11) for a continuous fluid plasma process and a second reservoir A second storage vessel 80 for storing the platinum-based alloy catalyst prepared by the above-described method is provided.

이에 따라 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 저장용기(70)에는 제1 유체를 제1 저장용기(70)에서 제1 반응기(10) 내에 공급하기 위한 공급관과 제1 유체의 공급 및 차단을 위한 공급용 밸브가 마련되고, 상기 제2 저장용기(80)에는 제2 반응기(20)에서 생성된 백금 기반 합금촉매를 제2 저장용기(80)로 배출하기 위한 배출관, 백금 기반 합금촉매의 배출 및 차단을 위한 배출용 밸브가 마련된다.2, the first storage vessel 70 is provided with a supply pipe for supplying the first fluid from the first storage vessel 70 into the first reactor 10 and a supply pipe for supplying and blocking the first fluid. And the second storage vessel 80 is provided with a discharge valve for discharging the platinum-based alloy catalyst produced in the second reactor 20 to the second storage vessel 80, a platinum-based alloy catalyst Exhaust valves for venting and blocking are provided.

상기 밸브, 공급용 밸브, 배출용 밸브는 공급 및 차단이 미리 설정된 시간 동안에만 실행되도록, 상기 제어부(50)의 제어의 의해 작동되는 전자 밸브, 예를 들어 솔레노이드 밸브를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use a solenoid valve, for example, a solenoid valve, which is operated under the control of the controller 50, such that the valve, the supply valve, and the discharge valve are operated only for a predetermined time.

상기 전원부(40)에서 각각 상기 씨앗 물질용 전극(12)과 백금 전극(22)에 공급되는 전원은 제어부(50)에 의해 미리 설정된 시간 동안만 공급되도록 제어된다.The power supplied to the seed material electrode 12 and the platinum electrode 22 by the power supply unit 40 is controlled by the controller 50 to be supplied for a predetermined time.

즉 상기 제어부(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 수단(30)과 전원부(40)를 미리 설정된 조건에 따라 각각을 제어하는 것에 의해 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)에서의 연속적인 유체 플라스마 공정이 실행된다.
That is, the control unit 50 controls the valve unit 30 and the power unit 40 according to predetermined conditions, as shown in FIG. 1, so that the first reactor 10 and the second reactor 20, A continuous fluid plasma process is performed.

다음에, 도 2에 도시된 바와 같은 백금 기반 합금촉매 제조장치에 따라 백금기반 합금촉매를 제조하는 과정에 대해 도 3 내지 도 5에 따라 설명한다.Next, a process for producing a platinum-based alloy catalyst according to the apparatus for producing a platinum-based alloy catalyst as shown in Fig. 2 will be described with reference to Figs. 3 to 5. Fig.

도 3은 본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매의 제조과정을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 백금-은 합금촉매의 합성과정을 설명하기 위한 공정도이며, 도 5는 본 발명에 따라 제조된 백금-은 합금 촉매의 입자 크기 및 형상 사진을 나타낸다.FIG. 3 is a process diagram for explaining a process for producing a platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention, FIG. 4 is a process diagram for explaining a process for synthesizing a platinum- 5 shows particle size and shape photographs of a platinum-silver alloy catalyst prepared according to the present invention.

먼저, 연속 유체 플라스마 공정법을 이용하여 예를 들어, 백금-은 합금 촉매를 합성하기 위해 제1 용기(11)에 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 100~300㎖를 투입하여 용매로 사용하였고, 유체 플라스마 방전의 안정성 및 백금 기반 합금 나노입자의 분산성을 유지하기 위해 전해질로서 NaOH을 0.25 mM과 표면활성제로서 PVP를 0.5 mM 첨가하여 자석 교반기(60)로 완전 용해시켜 용액을 제조하였다(S10). 상기 설명에서는 설명의 편의상 제1 반응기(10)에서 제1 유체를 제조하는 것에 의해 설명하였지만, 본 발명에서는 이에 한정되는 것이 아니고 상기 제1 유체를 미리 별도로 제조하여 상기 제1 저장용기(70)에 저장하고, 공급관과 공급용 밸브를 통해 상기 제1 유체를 제1 반응기(10) 내에 공급하는 구성으로 하는 것이 바람직하다.First, 100 to 300 ml of distilled water, ethylene glycol, toluene, or benzene is added to the first vessel 11 to synthesize a platinum-silver alloy catalyst using a continuous fluid plasma process, for example, 0.25 mM NaOH and 0.5 mM of PVP as a surface active agent were added to the solution and the solution was completely dissolved in a magnetic stirrer (60) in order to maintain the stability of the fluid plasma discharge and the dispersibility of the platinum-based alloy nanoparticles (S10). In the above description, the first fluid is produced in the first reactor 10 for convenience of explanation. However, the present invention is not limited to this, And the first fluid is supplied into the first reactor 10 through the supply pipe and the supply valve.

또 상기 설명에서는 전해질로서 NaOH를 적용하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 NaCl, KCl, KOH 중의 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 표면활성제로서 PVP 대신에 SLS(sodium lauryl sulfate), SDS(sodium dodecyl sulfate), PVA(polyvinylalcohol), PA(sodium polyacrylate), PEI(polyethyleneimine) 중의 어느 하나를 사용할 수도 있다.In the above description, NaOH is applied as the electrolyte, but the present invention is not limited thereto, and for example, any one of NaCl, KCl, and KOH can be selected and used. In place of PVP as the surfactant, any one of sodium lauryl sulfate (SLS), sodium dodecyl sulfate (SDS), polyvinyl alcohol (PVA), sodium polyacrylate (PA), and polyethyleneimine (PEI) may be used.

다음에, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 반응기(10) 안에 전극 거리를 0.5㎜로 유지하도록 배치된 씨앗 물질용 전극(12)에 바이폴라 펄스 전원으로 똑같은 에너지, 예를 들어 2,400 V, 20 ㎑를 인가하여 씨앗 물질용 전극(12) 사이에 유체 플라스마 발생을 발생시켜 씨앗 물질 나노입자를 형성시킨다(S20). Next, as shown in Fig. 2, the same energy as the bipolar pulse power source is applied to the electrode 12 for seed material arranged to keep the electrode distance at 0.5 mm in the first reactor 10, for example, 2,400 V, 20 KHz is applied to generate a fluid plasma between the electrodes 12 for seed material to form seed material nanoparticles (S20).

이때의 씨앗 물질용 전극(12)은 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다.The seed material electrode 12 may be selected from gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel, and iron.

그 후, 제어부(50)는 밸브 수단(30)을 제어하여 상기 제1 반응기(10)에서 제조된 씨앗 물질 나노입자를 함유한 제2 유체를 제2 반응기(20)로 배출한다(S30).Thereafter, the control unit 50 controls the valve means 30 to discharge the second fluid containing the seed material nanoparticles produced in the first reactor 10 to the second reactor 20 (S30).

상기 제2 반응기(20)에 주입된 씨앗 물질 나노입자를 구비한 제2 유체는 0.5㎜의 거리로 배치된 백금 전극(22) 사이에 바이폴라 펄스 전원을 2,400 V, 20 kHz로 인가하여 씨앗 물질 나노입자에 백금 나노입자를 형성시켜 백금 기반 합금 나노입자를 형성시켰다(S40, S50).The second fluid having the seed material nanoparticles injected into the second reactor 20 was applied to the platinum electrodes 22 arranged at a distance of 0.5 mm at a frequency of 2,400 V and 20 kHz, Platinum nanoparticles were formed on the particles to form platinum-based alloy nanoparticles (S40, S50).

도 4(a),(b)에 도시된 바와 같이, 씨앗 물질용 전극(12)과 백금 전극(22) 사이에서 각각의 반응은 하기와 같다.As shown in Figs. 4 (a) and 4 (b), the reaction between the electrode 12 for the seed material and the platinum electrode 22 is as follows.

1) 플라스마 반응1) Plasma reaction

H2O → Hㆍ+ OHㆍH 2 O → H · + OH

Hㆍ → H+ + e- H - & gt ; H + + e -

2) 제1 반응기(10)에서 반응(도 4(a))2) The reaction in the first reactor 10 (Fig. 4 (a)

M+ + e- → M0 (여기서, M= Au, Ag, Pd, Ru, Cu, Co, Ni, Fe 중의 어느 하나)M + + e - → M 0 (Where M = Au, Ag, Pd, Ru, Cu, Co, Ni, Fe)

3) 제2 반응기(20)에서 반응(도 4(b))3) The reaction in the second reactor 20 (Fig. 4 (b)

Pt+ + e- → Pt0 Pt + + e - ? Pt 0

M + Pt → M( surface ) - PtM + Pt - > M ( surface ) - Pt

상기 단계 S40에서 합금촉매는 합금, 코어-쉘(core-shell), 입자-온-입자(particle-on-particle) 또는 클러스터-인-클러스터(cluster-in-cluster)와 같은 복합체 구조로 형성되며, 씨앗 물질의 중량비가 50~97%, 백금의 중량비가 3~50%를 갖는 구조이다.In step S40, the alloy catalyst is formed into a composite structure such as an alloy, a core-shell, a particle-on-particle or a cluster-in-cluster , A seed material having a weight ratio of 50 to 97%, and a platinum weight ratio of 3 to 50%.

상술한 바와 같은 방법에 의해 형성된 촉매의 입자의 구조는 도 5에 도시된 바와 같다.The structure of the catalyst particles formed by the above-described method is as shown in Fig.

이러한 구조적인 특징은 TEM(transmission electron microscopy), HR-TEM(High-resolution TEM), SAED(selected area electron diffraction), EDX(energy-dispersive x-ray spectroscopy) 매핑 분석, XRD(x-ray diffraction) 등으로 확인하였다.These structural features include transmission electron microscopy (TEM), high-resolution TEM (HR-TEM), selected area electron diffraction (SAED) mapping, energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX) mapping analysis, x- .

도 5는 제1 반응기(10)에서 은 전극 사이에서 3분간 플라스마 방전 후, 제2 반응기(20)에서 백금 전극(22) 사이에서 10분(도 5(a)) 및 20분간(도 5(b)) 방전 후 용액 플라스마에 의해 마련된 Ag/Pt 바이메탈 나노입자의 크기 및 분포 특성을 나타낸 HR-TEM 영상이고, 도 5(c)는 Ag와 Pt 나노입자의 fcc 면 반사 패턴의 점회절도형(SAED pattern)을 나타내는 사진이다 5 is a graph showing the relationship between the platinum electrode 22 and the platinum electrode 22 in the first reactor 10 for 10 minutes (Fig. 5 (a)) and 20 minutes in the second reactor 20 FIG. 5 (c) is an HR-TEM image showing the size and distribution characteristics of Ag / Pt bimetallic nanoparticles prepared by solution plasma after b) discharge, and FIG. 5 (c) SAED pattern).

상기 제2 반응기(20)에서 생성된 백금 기반 합금촉매는 상기 제저부(50)에 의해 배출용 밸브가 개방되고 배출관을 통해 제2 저장용기(80)로 배출된다.The platinum-based alloy catalyst produced in the second reactor 20 is discharged through the outlet 50 to the second storage vessel 80 through the discharge valve.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 백금 기반 합금촉매의 제조는 제어부(50)의 제어에 의해 각각의 밸브가 순차적으로 제어되어 제1 반응기(10)와 제2 반응기(20)에서 연속 유체 플라스마 공정을 실행하므로, 대량생산이 가능하게 된다.As described above, the production of the platinum-based alloy catalyst according to the present invention is performed by sequentially controlling the respective valves under the control of the control unit 50 so that the continuous fluid plasma process in the first reactor 10 and the second reactor 20 So that mass production becomes possible.

또한 제어부(50)의 제어, 예를 들어 반응기 분위기 온도, 방전 시간, 방전 전압의 제어에 따라 백금 입자의 크기, 형상, 조성, 구조의 조정이 가능하게 된다.
In addition, it is possible to adjust the size, shape, composition and structure of the platinum particles according to the control of the control unit 50, for example, the control of the reactor atmosphere temperature, the discharge time, and the discharge voltage.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명에 따른 연속 유체 플라스마 공정법을 이용한 백금 기반 합금촉매 및 그 제조장치와 합성방법을 사용하는 것에 의해 백금 기반 합금 촉매를 수십 초에서 수분 내의 빠른 공정 시간을 통해 합성이 가능할 뿐만 아니라, 백금과 기타 전이금속과의 조성변화를 통해 백금의 양을 80% 이상 줄이면서 높은 효율을 유지할 수 있기 때문에 연료전지의 대량 생산뿐만 아니라 소재 가격을 크게 낮출 수 있다.
The platinum-based alloy catalyst using the continuous fluid plasma process according to the present invention, the apparatus for producing the same, and the synthesis method can be used to synthesize the platinum-based alloy catalyst in a few seconds to several minutes, By changing the composition with other transition metals, it is possible to reduce the amount of platinum by 80% or more while maintaining high efficiency, which can greatly reduce the material cost as well as mass production of the fuel cell.

10 : 제1 반응기
20 : 제2 반응기
30 : 밸브 수단
40 : 전원부
50 : 제어부
60 : 자석 교반기10: First reactor
20: Second reactor
30: valve means
40:
50:
60: magnetic stirrer

Claims (19)

제1 유체를 수용하는 제1 반응기,
상기 제1 반응기에서 생성된 씨앗 물질(seed)을 함유한 제2 유체를 수용하는 제2 반응기,
상기 제1 반응기와 제2 반응기에 각각 전원을 공급하는 전원부,
상기 전원부를 통해 상기 제1 반응기와 제2 반응기에 공급되는 전원을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 반응기와 제2 반응기에서는 연속 유체 플라스마 공정법에 의해 백금 기반 합금촉매를 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.A first reactor for receiving a first fluid,
A second reactor for receiving a second fluid containing a seed material produced in the first reactor,
A power source for supplying power to the first reactor and the second reactor,
And a control unit for controlling power supplied to the first reactor and the second reactor through the power unit,
Wherein the first reactor and the second reactor are fabricated by synthesizing and dispersing a platinum-based alloy catalyst at a nanoscale by a continuous fluid plasma process. 제1항에 있어서,
상기 제1 반응기와 제2 반응기에 각각 투입되는 제1 유체 및 제2 유체를 혼합하기 위해 상기 제1 반응기와 제2 반응기 내에 각각 마련된 자석 교반기 및
상기 제1 반응기와 제2 반응기를 연통시키고, 상기 제1 반응기에서 상기 제2 반응기로의 유체 공급 및 차단을 실행하는 밸브 수단을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 밸브 수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method according to claim 1,
A magnetic stirrer provided in each of the first reactor and the second reactor for mixing the first fluid and the second fluid respectively injected into the first reactor and the second reactor,
Further comprising valve means for communicating said first reactor and said second reactor and for effecting supply and interruption of fluid flow from said first reactor to said second reactor,
Wherein the control unit controls the operation of the valve unit. 제2항에 있어서,
상기 제1 반응기의 측면에는 한 쌍의 씨앗 물질용 전극이 장착되고,
상기 제2 반응기의 측면에는 한 쌍의 백금 전극이 장착되며,
상기 전원부는 각각 상기 씨앗 물질용 전극과 백금 전극에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.3. The method of claim 2,
A pair of electrodes for a seed material is mounted on a side surface of the first reactor,
A pair of platinum electrodes is mounted on a side surface of the second reactor,
Wherein the power supply unit supplies power to the seed material electrode and the platinum electrode, respectively. 제3항에 있어서,
상기 제1 유체는 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 용매로 사용하고, 전해질과 표면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
Wherein the first fluid comprises one of distilled water, ethylene glycol, toluene, and benzene as a solvent, and includes an electrolyte and a surface active agent. 제3항에 있어서,
상기 전해질은 NaCl, KCl, KOH, NaOH 중의 어느 하나이고, 상기 표면활성제는 SDS(sodium dodecylsulfonate), SLS(sodium lauryl sulfate), PVP(polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinylalcohol), PA(sodium polyacrylate), PEI(polyethyleneimine) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
The electrolyte is any one of NaCl, KCl, KOH and NaOH and the surface active agent is selected from the group consisting of sodium dodecylsulfonate (SDS), sodium lauryl sulfate (SLS), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylalcohol (PVA), sodium polyacrylate polyethyleneimine). < / RTI > 제3항에 있어서,
상기 전원부는 유니폴라 펄스 전원(Unipolar pulsed type), 바이폴라 펄스 전원(Bipolar pulsed type) 또는 직류 전원(DC power)인 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
Wherein the power unit is a unipolar pulsed type, a bipolar pulsed type, or a DC power source. 제3항에 있어서,
상기 씨앗 물질은 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
Wherein the seed material is any one of gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel, and iron. 제3항에 있어서,
상기 합금촉매는 평균 1~20㎚의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
Wherein the alloy catalyst has an average particle size of 1 to 20 nm. 제3항에 있어서,
상기 합금촉매는 합금, 코어-쉘(core-shell), 입자-온-입자(particle-on-particle) 또는 클러스터-인-클러스터(cluster-in-cluster)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.The method of claim 3,
Characterized in that the alloy catalyst has a structure of an alloy, a core-shell, a particle-on-particle or a cluster-in-cluster. Manufacturing apparatus. 제9항에 있어서,
상기 합금촉매는 씨앗 물질의 중량비가 50~97%, 백금의 중량비가 3~50%을 갖는 구조인 것을 특징으로 하는 합금촉매 제조장치.10. The method of claim 9,
Wherein the alloy catalyst is a structure having a weight ratio of the seed material of 50 to 97% and a weight ratio of platinum of 3 to 50%. (a) 증류수, 에틸렌글리콜, 톨루엔, 벤젠 중 하나를 용매로 사용하고, 상기 용매에 전해질과 표면활성제를 혼합하여 제1 유체를 제조하고, 이 제1 유체를 제1 반응기 내에 공급하는 단계,
(b) 상기 제1 유체를 이용하여 상기 제1 반응기에서 씨앗 물질(seed)을 함유한 제2 유체를 제2 반응기로 공급하는 단계,
(c) 상기 제2 반응기에서 백금 기반 합금촉매를 형성하여 배출하는 단계를 포함하고,
상기 단계 (a)에서 공급 및 상기 단계 (c)에서의 배출은 연속적으로 실행되며, 유체 플라스마 공정법에 의해 백금 기반 합금촉매를 나노 크기로 합성하고 분산시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.(a) preparing a first fluid by using one of distilled water, ethylene glycol, toluene, and benzene as a solvent, mixing the electrolyte with a surface active agent, and supplying the first fluid into the first reactor,
(b) supplying a second fluid containing a seed material in the first reactor to the second reactor using the first fluid,
(c) forming and discharging a platinum-based alloy catalyst in the second reactor,
Wherein the supply in the step (a) and the discharge in the step (c) are continuously carried out and are produced by synthesizing and dispersing the platinum-based alloy catalyst at the nano-scale by a fluid plasma process . 제11항에 있어서,
상기 제1 반응기와 제2 반응기 내에 공급된 제1 유체 및 제2 유체는 각각 자석 교반기에 의해 혼합되는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.12. The method of claim 11,
Wherein the first fluid and the second fluid supplied into the first reactor and the second reactor are respectively mixed by a magnetic stirrer. 제11항에 있어서,
상기 단계 (a)에서 공급 및 상기 단계 (c)에서의 배출은 제어부에 의해 제어되는 전자 밸브의 작동에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.12. The method of claim 11,
Wherein the supply in the step (a) and the discharge in the step (c) are carried out by operation of a solenoid valve controlled by the control unit. 제11항에 있어서,
상기 제1 반응기의 측면에는 한 쌍의 씨앗 물질용 전극이 장착되고, 상기 제2 반응기의 측면에는 한 쌍의 백금 전극이 장착되며, 각각의 한 쌍의 전극 사이의 거리는 0.5㎜로 유지되는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.12. The method of claim 11,
A pair of electrodes for a seed material are mounted on a side surface of the first reactor, a pair of platinum electrodes are mounted on a side surface of the second reactor, and a distance between the pair of electrodes is maintained at 0.5 mm By weight. 제11항에 있어서,
상기 합금촉매는 평균 1~20㎚의 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.12. The method of claim 11,
Wherein the alloy catalyst has an average particle size of 1 to 20 nm. 제14항에 있어서,
상기 씨앗 물질은 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 구리, 코발트, 니켈, 철 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.15. The method of claim 14,
Wherein the seed material is any one of gold, silver, palladium, ruthenium, copper, cobalt, nickel, and iron. 제14항에 있어서,
상기 합금촉매는 합금, 코어-쉘(core-shell), 입자-온-입자(particle-on-particle) 또는 클러스터-인-클러스터(cluster-in-cluster)의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.15. The method of claim 14,
Characterized in that the alloy catalyst has a structure of an alloy, a core-shell, a particle-on-particle or a cluster-in-cluster. Synthesis method. 제14항에 있어서,
상기 전해질은 NaCl, KCl, KOH, NaOH 중의 어느 하나이고, 상기 표면활성제는 SDS(sodium dodecylsulfonate), SLS(sodium lauryl sulfate), PVP(polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinylalcohol), PA(sodium polyacrylate), PEI(polyethyleneimine) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 합금촉매 합성방법.15. The method of claim 14,
The electrolyte is any one of NaCl, KCl, KOH and NaOH and the surface active agent is selected from the group consisting of sodium dodecylsulfonate (SDS), sodium lauryl sulfate (SLS), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyvinylalcohol (PVA), sodium polyacrylate polyethyleneimine). < / RTI > 청구항 제11항 내지 제18항 중의 어느 한 항의 합금촉매 합성방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 백금 기반 합금촉매.
A platinum-based alloy catalyst characterized by being produced by the method for synthesizing an alloy catalyst according to any one of claims 11 to 18.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180065397A (en) * 2016-12-07 2018-06-18 한국에너지기술연구원 Method of Manufacturing Core-Shell Catalyst and Apparatus for Manufacturing the Same
CN116043256A (en) * 2022-11-11 2023-05-02 石河子大学 Preparation method for in-situ synthesis of hydroxyl oxide by solution plasma

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101655971B1 (en) * 2015-03-31 2016-09-08 한국항공대학교산학협력단 Apparatus and method for injecting nanoparticles to high pressure equipment
KR20230097409A (en) 2021-12-24 2023-07-03 엘티메탈 주식회사 Apparatus for processing post treatment of a fuel cell electrode catalyst

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811001B1 (en) * 2007-10-04 2008-03-11 플라즈마제닉스(주) Polymer-metal composite particles, polymer-metal nanocomposites and the production method thereof
JP5788808B2 (en) * 2009-01-15 2015-10-07 ジーアール インテレクチュアル リザーブ リミティド ライアビリティカンパニー Continuous, semi-continuous, and batch processes, devices, and resulting nanoparticles, and nanoparticle / liquid solutions and colloids that process liquids to produce certain components (eg, nanoparticles) in liquids
JP5854491B2 (en) * 2011-02-15 2016-02-09 株式会社栗田製作所 Nanoparticle generation method and nanoparticle generation apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180065397A (en) * 2016-12-07 2018-06-18 한국에너지기술연구원 Method of Manufacturing Core-Shell Catalyst and Apparatus for Manufacturing the Same
CN116043256A (en) * 2022-11-11 2023-05-02 石河子大学 Preparation method for in-situ synthesis of hydroxyl oxide by solution plasma
CN116043256B (en) * 2022-11-11 2024-05-07 石河子大学 Preparation method for in-situ synthesis of hydroxyl oxide by solution plasma

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