KR20200125257A - Pt/Sb/TiO2 ROOM TEMPERATURE OXIDATION CATALYST FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE, A METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND A METHOD FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE USING THE SAME - Google Patents

Pt/Sb/TiO2 ROOM TEMPERATURE OXIDATION CATALYST FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE, A METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND A METHOD FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE USING THE SAME Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, and a method for producing the same. The room temperature oxidation catalyst is produced by supporting a titania (TiO_2) carrier with a quantity of active metals such as antimony (Sb) and platinum (Pt), and finally adding a reduction process. The catalyst is a ternary platinum/antimony/titania catalyst including 0.5 to 3 parts by weight of antimony (Sb) based on 100 parts by weight of titania (TiO_2), and 0.1 to 3 parts by weight of platinum (Pt) based on 100 parts by weight of antimony/titania. As for the ternary platinum/antimony/titania catalyst, SMSI is enhanced and the ability to use oxygen in a low temperature range of room temperature is formed, thereby enhancing a reaction participation rate by oxygen. Therefore, the catalyst can greatly improve durability against catalyst poisoning along with a conversion rate to carbon monoxide and formaldehyde at a high space velocity at room temperature when compared with a conventional binary platinum/titania catalyst.

Description

일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 및 그 제조방법, 이를 이용한 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거방법{Pt/Sb/TiO2 ROOM TEMPERATURE OXIDATION CATALYST FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE, A METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND A METHOD FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE USING THE SAME}Platinum/antimony/titania normal temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde and its manufacturing method, carbon monoxide or formaldehyde removal method using the same{Pt/Sb/TiO2 ROOM TEMPERATURE OXIDATION CATALYST FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE, A METHODE , AND A METHOD FOR REMOVING CARBON MONOXIDE OR FORMALDEHYDE USING THE SAME}

본 발명은 가스상 유해물질을 제거하기 위한 산화촉매에 관한 것으로, 특히 일산화탄소 또는 포름알데히드를 상온에서 제거할 수 있는 산화촉매에 관한 것이다.The present invention relates to an oxidation catalyst for removing gaseous harmful substances, and in particular, to an oxidation catalyst capable of removing carbon monoxide or formaldehyde at room temperature.

현대인들이 실내 공간에서 생활하는 시간이 길어짐에 따라 실내 공기질에 대한 중요성이 사회적 이슈가 되고 있다. 실내에는 다양한 오염물질이 존재하는데 그 중 일산화탄소와 포름알데히드는 인체에 매우 유해한 물질로서 그 위험도와 영향은 심각하다.The importance of indoor air quality is becoming a social issue as modern people spend longer time living in indoor spaces. There are various pollutants indoors, of which carbon monoxide and formaldehyde are very harmful substances to the human body, and their risks and effects are serious.

일산화탄소의 경우, 그 중독 및 사망 사고 등이 주변에서 빈번히 보고되고 있고 사고 건당 평균 1.2 명의 인명피해가 발생하여 5년간 평균 피해율은 1.3명에 달하며, 국내에서 가스로 인한 전체 사망사고 11명 중 6명이 일산화탄소 중독사고로 사망한 것으로 보고되고 있다. 일산화탄소와 더불어 포름알데히드는 빌딩증후군, 새집증후군, 화학물질과민증 등의 주원인 물질로 실내에서 발생하는 알데히드류 중 가장 많은 양을 차지하고 있다. 인체가 포름알데히드에 노출되면 눈의 자극, 최루성, 상부기도의 자극, 천식발작, 경련, 구토, 설사 등을 유발하며, 임산부, 어린이, 노인 등 취약 계층에게는 더욱 민감한 영향을 주는 것으로 알려져 있다.In the case of carbon monoxide, poisoning and death accidents are frequently reported in the surrounding area, and an average of 1.2 casualties per accident occurs, resulting in an average damage rate of 1.3 over five years, and 6 out of 11 fatalities due to gas in Korea It is reported that he died from carbon monoxide poisoning. Along with carbon monoxide, formaldehyde is a major cause of building syndrome, sick house syndrome, and chemical hypersensitivity, and it accounts for the largest amount of aldehydes that occur indoors. When the human body is exposed to formaldehyde, it causes eye irritation, tearing, upper respiratory tract irritation, asthma attacks, convulsions, vomiting, and diarrhea, and is known to have a more sensitive effect on vulnerable groups such as pregnant women, children, and the elderly.

종래 실내에 존재하는 오염 물질을 처리하기 위한 다양한 기술들이 있는데, 이 중 촉매를 이용한 산화 방법은 오염 물질을 인체에 무해한 물질로 전환하여 처리하기 때문에 2차 오염물질의 발생이 없고, 재생이 필요 없다는 점에서 가장 좋은 방법으로 알려져 있다. 그러나 기존의 일산화탄소 산화촉매들의 경우 CO를 제거하는 과정에서 생성된 카보네이트(carbonate)로 인해 촉매의 피독 및 비활성화와 이에 따른 내구성 저하의 문제가 있어 사용에 많은 제약이 있고, 또한 낮은 공간 속도로 운전되기 때문에 많은 양의 촉매가 필요하여 경제성이 떨어지는 문제가 언급되고 있다.There are various technologies for treating pollutants existing indoors. Among them, the oxidation method using a catalyst converts pollutants into substances harmless to the human body and processes them, so there is no generation of secondary pollutants and no regeneration is required. It is known in the best way. However, in the case of conventional carbon monoxide oxidation catalysts, there are many limitations in use due to the problems of poisoning and deactivation of the catalyst due to the carbonate generated in the process of removing CO, and the resulting decrease in durability, and are also operated at a low space speed. Therefore, a problem of poor economic efficiency has been mentioned because a large amount of catalyst is required.

일반적으로 공기 중의 일산화탄소 및 포름알데히드는 하기 반응식 1 및 반응식 2에 의해 무해한 CO2 및 H2O로 산화되는데, 최근에는 상술한 바와 같이 일산화탄소 및 포름알데히드의 유해성을 인지하여 다양한 일산화탄소 및 포름알데히드 제거기술이 개발되었다.In general, carbon monoxide and formaldehyde in air are oxidized to harmless CO 2 and H 2 O according to the following Reaction Formulas 1 and 2, and recently, as described above, various carbon monoxide and formaldehyde removal technologies have recognized the harmfulness of carbon monoxide and formaldehyde. Was developed.

[반응식 1][Scheme 1]

2CO + O2 → 2CO2 2CO + O 2 → 2CO 2

[반응식 2][Scheme 2]

HCHO + O2 → CO2 + H2O HCHO + O 2 → CO 2 + H 2 O

상기 반응을 상온에서 진행시킬 수 있는 촉매로서 현재 일반적으로 알려진 촉매는 티타니아를 담체로 하고 백금을 활성금속으로 하는 백금/티타니아(Pt/TiO2) 촉매가 대표적이다. 그러나 백금/티타니아 촉매는 낮은 활성으로 인해 촉매 및 이에 포함된 귀금속을 다량으로 필요하기 때문에 촉매 활성이 증진되어야 하고, 또한 피독으로 인해 촉매의 교체주기가 짧아 피독에 대한 내구성이 요구된다. As a catalyst capable of proceeding the reaction at room temperature, a catalyst generally known at present is a platinum/titania (Pt/TiO 2 ) catalyst having titania as a support and platinum as an active metal. However, since the platinum/titania catalyst requires a large amount of the catalyst and noble metals contained therein due to its low activity, the catalytic activity must be enhanced, and the replacement cycle of the catalyst is short due to poisoning, so durability against poisoning is required.

또한 종래 상기한 백금/티타니아(Pt/TiO2) 촉매를 비롯하여 일산화탄소 및 포름알데히드 등의 유해물질을 산화 제거하는데 이용되는 산화촉매가 다양하게 개시되어 있으나, 아래에서 살펴보는 바와 같이 실제적으로 경제성을 갖고 현장에서 적용되기 위해서는 무엇보다도 빠른 공간속도에서 우수한 활성을 가지며 이와 동시에 촉매 피독에 대해 우수한 내구성을 가져야 할 필요가 있다.In addition, various oxidation catalysts used to oxidize and remove harmful substances such as carbon monoxide and formaldehyde, as well as the platinum/titania (Pt/TiO 2 ) catalyst described above, have been disclosed in the past. In order to be applied in the field, above all, it is necessary to have excellent activity at a high space velocity and at the same time have excellent durability against catalyst poisoning.

예컨대 비특허문헌 1(Journal of Catalysis 221, 2004, 288-293)에서는 상온에서 백금/알루미나 촉매를 이용하여 일산화탄소 산화제거 실험을 수행하였으며, 시간에 지남에 따라 촉매의 활성이 급격하게 감소하는 것을 개시하고 있다. For example, in Non-Patent Document 1 (Journal of Catalysis 221, 2004, 288-293), a carbon monoxide oxidation removal experiment was performed using a platinum/alumina catalyst at room temperature, and the activity of the catalyst rapidly decreased with time. Are doing.

비특허문헌 2(Catalysis Today 73, 2002, 343-353)에서는 상온에서 백금/이산화규소 촉매를 이용하여 일산화탄소 산화제거 실험을 수행하였으며, 시간이 지남에 따라 촉매의 활성이 급격하게 감소하는 것을 개시하고 있다.In Non-Patent Document 2 (Catalysis Today 73, 2002, 343-353), a carbon monoxide oxidation removal experiment was performed using a platinum/silicon dioxide catalyst at room temperature, and it was disclosed that the activity of the catalyst rapidly decreases over time. have.

비특허문헌 3(Journal of catalysis 307, 2013, 37-47)에서는 상온에서 금/티타니아 촉매를 이용하여 일산화탄소 산화제거 실험을 수행하였으며, 수소 및 산소로 열처리하였을 때 가장 우수한 활성을 나타내었으나 시간이 지남에 따라 점차 효율이 감소하는 것을 개시하고 있다.In Non-Patent Document 3 (Journal of catalysis 307, 2013, 37-47), a carbon monoxide oxidation removal experiment was performed using a gold/titania catalyst at room temperature, and it showed the best activity when heat-treated with hydrogen and oxygen, but time passed. According to, the efficiency gradually decreases.

또한 대한민국 등록특허 제10-998325호는 백금/티타니아 촉매 및 그 제조방법과 이를 이용하여 포름알데히드를 제거하는 방법에 관한 것으로, 촉매 지지체의 격자산소의 양과 산소와 티타늄의 몰비에 대하여 개시하고 있다. 하지만 대한민국 등록특허 제10-998325호는 백금/티타니아의 이원계 조성에 대해서만 개시하고 있고 무엇보다도 낮은 촉매 효율로 인해 다량의 촉매가 필요하며 귀금속의 함량이 높아 경제적인 측면에서 문제점을 가지고 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-998325 relates to a platinum/titania catalyst, a method for preparing the same, and a method for removing formaldehyde using the same, and discloses the amount of lattice oxygen in the catalyst support and the molar ratio of oxygen and titanium. However, Korean Patent Registration No. 10-998325 discloses only the binary composition of platinum/titania, and above all, a large amount of catalyst is required due to low catalyst efficiency, and the content of noble metals is high, so there is a problem in terms of economy.

대한민국 등록특허 제10-1629484호는 백금/티타니아 촉매 및 그 제조방법과 이를 이용하여 일산화탄소를 제거하는 방법에 관한 것으로, 백금의 산화비율을 제어하는 방법에 대하여 개시하고 있다. 그러나 대한민국 등록특허 제10-1629484호 또한 백금/티타니아의 이원계 조성에 대해서만 개시하고 있고 높은 공간속도에서 80% 이하의 낮은 제거율을 나타내고 있어 촉매량이 다량 필요한 문제점을 가지고 있다. 또한 시간이 지남에 따라 피독으로 인해 촉매의 효율이 감소하여 내구성의 문제도 갖고 있다.Korean Patent Registration No. 10-1629484 relates to a platinum/titania catalyst, a method for manufacturing the same, and a method for removing carbon monoxide using the same, and discloses a method for controlling the oxidation rate of platinum. However, Korean Patent Registration No. 10-1629484 also discloses only a binary composition of platinum/titania, and exhibits a low removal rate of 80% or less at a high space velocity, thus having a problem requiring a large amount of catalyst. In addition, over time, the efficiency of the catalyst decreases due to poisoning, resulting in a problem of durability.

대한민국 등록특허 제10-1331391호는 팔라듐/티타니아 촉매 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상온에서 유해물질을 처리하기 위한 팔라듐의 최적 함량과 촉매 제조시 환원공정의 조건에 대해 기술하고 있으나, 이 또한 이원계의 조성으로 국한되어 있으며 높은 공간속도에서 낮은 제거율을 나타내고 있어 촉매량이 다량 필요한 문제점을 가지고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-1331391 relates to a palladium/titania catalyst and its manufacturing method, and describes the optimum content of palladium for treating harmful substances at room temperature and the conditions of the reduction process in the manufacture of the catalyst, but this is also a binary system. It is limited to the composition of and shows a low removal rate at a high space velocity, so it has a problem that a large amount of catalyst is required.

이에 본 발명자 등은 상술한 종래기술들이 갖는 제반 문제점을 예의 주시하고, 실내 오염물질 중 가장 문제가 되고 있는 일산화탄소 및 포름알데히드를 높은 공간속도에서 우수한 내구성을 가지고 제거할 수 있는 촉매 및 그 제조 방법에 대해 집중적으로 연구한 결과 본 발명에 이르게 되었다.Therefore, the present inventors, etc., pay close attention to all the problems of the above-described prior art, and to a catalyst capable of removing carbon monoxide and formaldehyde, which are the most problematic indoor contaminants, with excellent durability at a high space velocity, and a method of manufacturing the same. As a result of intensive research, the present invention has been reached.

대한민국 등록특허 제10-998325호Korean Patent Registration No. 10-998325 대한민국 등록특허 제10-1629484호Korean Patent Registration No. 10-1629484 대한민국 등록특허 제10-1331391호Korean Patent Registration No. 10-1331391

비특허문헌 1: Journal of Catalysis 221, 2004, 288-293Non-Patent Document 1: Journal of Catalysis 221, 2004, 288-293 비특허문헌 2: Catalysis Today 73, 2002, 343-353Non-Patent Document 2: Catalysis Today 73, 2002, 343-353 비특허문헌 3: Journal of catalysis 307, 2013, 37-47Non-Patent Document 3: Journal of catalysis 307, 2013, 37-47

본 발명의 목적은 높은 공간속도에서 상온 활성이 우수하고 촉매피독에 대한 내구성이 우수한 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 산화촉매 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 이러한 촉매를 이용하여 일산화탄소 또는 포름알데히드를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, which has excellent room temperature activity at a high space velocity and excellent durability against catalyst poisoning, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a method for removing carbon monoxide or formaldehyde using such a catalyst.

본 발명자들은 상기 해결과제와 관련된 촉매를 연구 및 개발하는 과정에서, 종래 백금/티타니아 촉매에 안티몬을 첨가하여 조성된 백금/안티몬/티타니아 촉매의 경우, 금속과 지지체의 강한 상호작용(SMSI: Strong Metal Supprt InterAction, 이하 “SMSI”라 함)이 증진되고 또한 상온의 낮은 온도 영역에서 산소를 이용할 수 있는 능력이 형성되어 산소에 의한 반응 참여율이 증진됨으로써, 상온의 높은 공간속도에서 일산화탄소 및 포름알데히드에 전환율과 함께 촉매피독에 대한 내구성이 크게 향상될 수 있음을 발견하고, 한편 이러한 백금/안티몬/티타니아 촉매의 제조 공정에서 최종 환원공정을 채택하고 또한 각 성분에 대한 정량적 제어를 통해 상기한 SMSI 및 산소 이용능력에 관한 임계성을 확인하여 본 발명에 도달하게 되었다. 상기한 해결과제에 관한 인식 및 지견에 기초한 본 발명의 요지는 아래와 같다. In the process of researching and developing a catalyst related to the above problem, the inventors of the present invention in the case of a platinum/antimony/titania catalyst formed by adding antimony to a conventional platinum/titania catalyst, a strong interaction between a metal and a support (SMSI: Strong Metal Supprt InterAction (hereinafter referred to as “SMSI”) is enhanced, and the ability to use oxygen in the low temperature range of room temperature is formed, and the reaction participation rate by oxygen is enhanced, so that the conversion rate to carbon monoxide and formaldehyde at a high space velocity at room temperature. Together with the discovery that the durability against catalyst poisoning can be greatly improved, the final reduction process was adopted in the manufacturing process of such platinum/antimony/titania catalyst, and the above-described SMSI and oxygen were used through quantitative control of each component. The present invention has been reached by confirming the criticality of ability. The gist of the present invention based on the recognition and knowledge on the above-described problem is as follows.

(1) 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매로서, 티타니아(TiO2) 100 중량부에 대해 안티몬(Sb) 0.5~3 중량부를 포함하고, 안티몬/티타니아 100 중량부에 대해 백금(Pt) 0.1~3 중량부를 포함하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.(1) As a room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, containing 0.5 to 3 parts by weight of antimony (Sb) per 100 parts by weight of titania (TiO 2 ), and 0.1 to platinum (Pt) per 100 parts by weight of antimony/titania Platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst containing 3 parts by weight.

(2) 촉매의 결합에너지가 70.5~70.9eV이고, metallic Pt/Pt total (%)가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.(2) The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (1) above, wherein the catalyst has a binding energy of 70.5 to 70.9 eV and a metallic Pt/Pt total (%) of 50% or more.

(3) 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매 제조방법으로서, 티타니아 (TiO2) 담체에 안티몬(Sb) 및 백금(Pt)의 활성금속을 담지한 후, 환원 공정을 추가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 상온 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(3) A method for producing a room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, characterized in that it is prepared by adding an active metal such as antimony (Sb) and platinum (Pt) on a titania (TiO 2 ) support, and then adding a reduction process. Room temperature platinum / antimony / titania room temperature oxidation catalyst manufacturing method.

(4) 상기 환원 공정은 환원성 분위기에서 500~700oC로 1~10hr 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (3)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(4) The method of manufacturing the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (3), wherein the reduction process is performed for 1 to 10 hours at 500 to 700 o C in a reducing atmosphere.

(5) 상기 활성금속을 담지하는 과정은, 상기 티타니아(TiO2) 100 중량부에 대해 안티몬(Sb)이 0.5~3 중량부로 포함되도록 안티몬 전구체를 담지하여 안티몬/티타니아를 제조하고, 상기 안티몬/티타니아 100 중량부에 대해 백금(Pt)이 0.1~3 중량부로 포함되도록 백금 전구체를 담지하여 백금/안티몬/티타니아를 제조하는 순서로 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (3)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(5) In the process of supporting the active metal, antimony/titania is prepared by supporting an antimony precursor so that 0.5 to 3 parts by weight of antimony (Sb) is included with respect to 100 parts by weight of the titania (TiO 2 ), and the antimony/ Platinum/antimony/titania of (3) above, characterized in that it is carried out in the order of producing platinum/antimony/titania by supporting a platinum precursor so that 0.1 to 3 parts by weight of platinum (Pt) is included with respect to 100 parts by weight of titania Oxidation catalyst manufacturing method.

(6) 상기 안티몬 전구체는 안티몬 클로라이드(SbCl3), 안티몬 아세테이트((CH3CO2)3Sb), 안티몬 나이트레이트(2Sb2O3N2O5), 안티몬 졸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (3)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(6) The antimony precursor is one or more selected from the group consisting of antimony chloride (SbCl 3 ), antimony acetate ((CH 3 CO 2 ) 3 Sb), antimony nitrate (2Sb 2 O 3 N 2 O 5 ), and antimony sol. The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst production method of (3) above.

(7) 백금 전구체는 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금 (Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (3)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(7) Platinum precursors are platinum chloride (PtCl 4 ), tetra-amine platinum nitrate (Pt(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ), platinum hydroxide (Pt(OH) 2 ), and hydroxyl platinum ((NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt(OH) 6 ) of the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (3), characterized in that at least one selected from the group consisting of.

(8) 상기 안티몬 담지 과정은 티타니아와 안티몬 전구체의 슬러리를 건조한 후 500~700 oC로 1~5hr 동안 소성하여 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (5)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(8) The antimony supporting process is performed by drying the slurry of titania and the antimony precursor and then calcining the slurry at 500 to 700 ° C for 1 to 5 hours.The method for preparing the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (5) .

(9) 상기 상기 백금 담지 과정은 안티몬/티타니아와 백금 전구체의 슬러리를 건조한 후 400 oC로 1~5hr 동안 소성하여 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 (5)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.(9) The platinum-supporting process is carried out by drying the slurry of antimony/titania and platinum precursor and then firing at 400 ° C for 1 to 5 hours.The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst production of (5) Way.

(10) 입자, 단일체(monolith), 슬레이트, 플레이트 및 펠렛으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형태로 가공된 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.(10) The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (1) above, characterized in that it is processed into any one shape selected from the group consisting of particles, monoliths, slate, plates, and pellets.

(11) 허니컴, 금속판, 금속 섬유, 세라믹 필터 및 메탈 폼으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 구조체나 공기 정화기, 실내 장식물, 내외장재 및 벽지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물품에 코팅된 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.(11) It is coated on any one structure selected from the group consisting of honeycomb, metal plate, metal fiber, ceramic filter, and metal foam, or on any one item selected from the group consisting of air purifiers, interior decorations, interior and exterior materials, and wallpaper. The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst of (1) above.

(12) 상온 산화촉매 100 중량부에 대해 Ti, Sb 또는 Si로부터 선택되는 바인더 5 중량부를 첨가하여 어트리션밀이나 볼밀의 방법으로 제조한 슬러리 코팅액으로 제공되는 것을 특징으로 하는 상기 (1)의 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.(12) Platinum of (1), characterized in that it is provided as a slurry coating solution prepared by an attraction mill or a ball mill method by adding 5 parts by weight of a binder selected from Ti, Sb or Si to 100 parts by weight of a room temperature oxidation catalyst. /Antimony/titania room temperature oxidation catalyst.

(13) 상기 (1), (2) 또는 상기 (10) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매에 일산화탄소, 산소 및 수분을 포함하는 혼합가스를 접촉시켜 일산화탄소를 상온에서 제거하는 방법.(13) The platinum/antimony/titania according to any one of (1), (2) or (10) to (12) above is brought into contact with a mixed gas containing carbon monoxide, oxygen, and moisture at room temperature. How to remove from.

(14) 상기 (1), (2) 또는 상기 (10) 내지 (12) 중 어느 하나에 따른 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매에 포름알데히드, 산소 및 수분을 포함하는 혼합가스를 접촉시켜 포름알데히드를 상온에서 제거하는 방법.(14) Formaldehyde by contacting a mixed gas containing formaldehyde, oxygen and moisture with the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst according to any one of (1), (2) or (10) to (12) above. How to remove at room temperature.

본 발명에 따르면, 안티몬을 첨가하여 환원공정을 통해 제조된 백금/안티몬/티타니아 3원계 촉매의 경우, SMSI가 증진되고 또한 상온의 낮은 온도 영역에서 산소를 이용할 수 있는 능력이 형성되어 산소에 의한 반응 참여율이 증진됨으로써, 종래 백금/티타니아의 2원계 촉매와 대비할 때 상온의 높은 공간속도에서 일산화탄소 및 포름알데히드에 전환율과 함께 촉매피독에 대한 내구성이 크게 향상될 수 있다. 따라서 촉매에 대한 운전비용 절약되고 사용시간이 연장됨으로써, 경제성을 갖고 현장에 유리하게 적용될 수 있다.According to the present invention, in the case of a platinum/antimony/titania three-way catalyst prepared through a reduction process by adding antimony, SMSI is enhanced and the ability to use oxygen in a low temperature range of room temperature is formed, thereby reacting with oxygen. By increasing the participation rate, the durability against catalyst poisoning can be greatly improved along with the conversion rate to carbon monoxide and formaldehyde at a high space velocity at room temperature when compared to the conventional platinum/titania binary catalyst. Therefore, the operating cost for the catalyst is saved and the usage time is extended, so that it can be advantageously applied to the field with economic efficiency.

도 1은 본 발명의 제조예 1 및 비교제조예 1에 의해 제조된 촉매의 시간에 따른 일산화탄소 전환율을 통한 촉매의 내구성 평가를 도시화한 그래프.
도 2는 본 발명의 제조예 1 및 비교제조예 1에 의해 제조된 촉매의 공간속도(Space velocity)에 따른 일산화탄소 반응 활성을 도시화한 그래프.
도 3은 본 발명의 제조예 2 및 비교제조예 2에 의해 제조된 촉매에 따라 활성금속인 백금 함량을 증가시켰을 때 시간에 따른 일산화탄소 전환율을 도시화한 그래프.
도 4는 본 발명의 제조예 1, 제조예 3 내지 제조예 7 및 비교제조예 1에 의해 제조된 촉매의 일산화탄소 전환율을 시간에 따라 나타낸 도시화한 그래프.
도 5는 본 발명의 제조예 1, 제조예 3 내지 5 및 비교제조예 1에 의해 제조된 촉매들의 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석결과 그래프.
도 6은 본 발명의 제조예 1 및 비교제조예 3에 의해 제조된 촉매의 일산화탄소 전환율을 시간에 따라 도시화한 그래프.
도 7은 본 발명의 제조예 1 및 비교제조예 3에 의해 제조된 촉매의 H2-TPR (H2-Temperature Programmed Reduction) 분석결과 그래프.
도 8은 본 발명의 제조예 1 및 비교제조예 3에 의해 제조된 촉매의 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석결과 그래프.
도 9는 본 발명의 제조예 8 및 비교제조예 4에 의해 제조된 촉매의 포름알데히드 전환율을 공간속도(Space velocity)에 따라 도시화한 그래프.
도 10는 본 발명의 제조예 9 및 제조예 14에 의해 제조된 촉매의 포름알데히드 전환율을 도시화한 그래프.1 is a graph showing the durability evaluation of the catalyst through the carbon monoxide conversion rate over time of the catalysts prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 1 of the present invention.
2 is a graph showing the carbon monoxide reaction activity according to the space velocity of the catalysts prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 1 of the present invention.
3 is a graph showing the carbon monoxide conversion rate over time when the content of platinum, which is an active metal, is increased according to the catalysts prepared in Preparation Example 2 and Comparative Preparation Example 2 of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the carbon monoxide conversion rate of the catalyst prepared by Preparation Example 1, Preparation Examples 3 to 7 and Comparative Preparation Example 1 of the present invention over time.
Figure 5 is a graph of the results of XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis of catalysts prepared according to Preparation Example 1, Preparation Examples 3 to 5 and Comparative Preparation Example 1 of the present invention.
6 is a graph showing the carbon monoxide conversion rate of the catalysts prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 of the present invention over time.
7 is a graph of the results of H 2 -TPR (H 2 -Temperature Programmed Reduction) analysis of catalysts prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 of the present invention.
8 is a graph of the results of XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis of catalysts prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 of the present invention.
9 is a graph showing the conversion of formaldehyde of catalysts prepared according to Preparation Example 8 and Comparative Preparation Example 4 of the present invention according to space velocity.
10 is a graph showing the conversion of formaldehyde of catalysts prepared according to Preparation Example 9 and Preparation Example 14 of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 발명은 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매로서 백금/안티몬/티타니아의 3원계 산화촉매 및 그 제조방법에 대해 개시한다. 상기 백금/안티몬/티타니아 촉매는 티타니아 (TiO2) 담체에 정량의 안티몬(Sb) 및 백금(Pt)의 활성금속을 담지한 후, 최종적으로 환원 공정을 추가하여 제조된다. 그 결과물인 산화촉매는 증진된 SMSI와 촉매피독에 대한 내구성을 갖는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a ternary oxidation catalyst of platinum/antimony/titania as a room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, and a method for preparing the same. The platinum/antimony/titania catalyst is prepared by supporting a titania (TiO 2 ) carrier with a quantity of active metals of antimony (Sb) and platinum (Pt), and finally adding a reduction process. The resulting oxidation catalyst is characterized by improved SMSI and durability against catalyst poisoning.

상기 SMSI는 담체와 활성 금속과의 상호작용으로 인해 발생하는 촉매의 특성으로서, 본 발명에서는 안티몬을 추가하고 촉매 제조과정에서 환원 공정을 거침으로써 SMSI 효과가 증진되어 일산화탄소 또는 포름알데히드의 흡착 세기가 약해짐에 따라 상온에서 우수한 산화능 및 촉매피독에 대한 내구성을 갖는 것을 특징 중 하나로 한다. SMSI 효과는 XPS 분석을 통해 확인이 가능하며, SMSI 효과가 발생하면 촉매표면에 전자 밀도가 높아지게 되고 이로 인해 XPS 분석시 활성금속의 고유 peak가 낮은 에너지 준위로 이동하게 된다. 한편 본 발명에 따른 백금/안티몬/티타니아 촉매에서 상기 SMSI 증진에 따른 유의미한 효과를 기대하기 위해서는, 촉매의 결합에너지가 70.5~70.9eV이고, metallic Pt/Pt total (%)가 50% 이상인 것이 바람직하다. The SMSI is a characteristic of a catalyst that occurs due to the interaction between a carrier and an active metal.In the present invention, the SMSI effect is enhanced by adding antimony and going through a reduction process in the catalyst manufacturing process, so that the adsorption strength of carbon monoxide or formaldehyde is weak. It is one of the characteristics that it has excellent oxidation ability and durability against catalyst poisoning at room temperature as it gets better. The SMSI effect can be confirmed through XPS analysis, and when the SMSI effect occurs, the electron density on the catalyst surface increases, and this causes the intrinsic peak of the active metal to shift to a low energy level during XPS analysis. Meanwhile, in order to expect a significant effect of the SMSI enhancement in the platinum/antimony/titania catalyst according to the present invention, it is preferable that the catalyst has a binding energy of 70.5 to 70.9 eV and a metallic Pt/Pt total (%) of 50% or more. .

먼저 상기 활성 금속인 백금 및 안티몬을 담체(지지체)인 티타니아에 담지하는 방법으로 함침법을 이용하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 정량된 안티몬 전구체가 용해된 수용액에 티타니아 담체를 충분히 혼합하여 슬러리를 제조한 후 건조 및 소성하여 안티몬/티타니아를 얻는다. 이후, 정량된 백금 전구체가 용해된 수용액에 준비된 안티몬/티타니아와 충분히 혼합하여 슬러리를 제조한 후 건조 및 소성하여 백금/안티몬/티타니아를 얻는다.First, platinum and antimony, which are the active metals, are supported on titania, which is a carrier (support), and may be performed using an impregnation method. Specifically, a titania carrier is sufficiently mixed with an aqueous solution in which the quantified antimony precursor is dissolved to prepare a slurry, followed by drying and firing to obtain antimony/titania. Thereafter, the quantified platinum precursor is sufficiently mixed with the prepared antimony/titania in an aqueous solution to prepare a slurry, followed by drying and firing to obtain platinum/antimony/titania.

상기 안티몬 전구체는 안티몬 클로라이드(SbCl3), 안티몬 아세테이트((CH3CO2)3Sb), 안티몬 나이트레이트(2Sb2O3N2O5), 안티몬 졸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 다만 안티몬 함량은 일산화탄소 및 포름알데히드에 대한 전환율 및 촉매의 내구성을 고려하여 정량 제어되며, 이러한 안티몬 전구체의 종류는 촉매에 포함되는 안티몬이 그 원소 기준 함량 범위 내라면 특별히 제한되지 않는다.The antimony precursor may be one or more selected from the group consisting of antimony chloride (SbCl 3 ), antimony acetate ((CH 3 CO 2 ) 3 Sb), antimony nitrate (2Sb 2 O 3 N 2 O 5 ), and antimony sol. However, the antimony content is quantitatively controlled in consideration of the conversion rate for carbon monoxide and formaldehyde and the durability of the catalyst, and the type of such antimony precursor is not particularly limited as long as the antimony contained in the catalyst is within the range of the elemental reference content.

상기 담지되는 안티몬 함량은 안티몬 원소기준으로 상기 티타니아 담체 100 중량부에 대하여 0.5~3 중량부이고, 바람직하게는 0.5~2 중량부, 가장 바람직하게는 1 중량부이다. 안티몬 함량이 소정 범위에서는 그 함량이 증가할수록 최종 제조되는 백금/안티몬/티타니아 촉매의 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성이 증가하는 경향이 있으나, 소정 범위를 초과할 경우 오히려 전환율 및 내구성이 감소하게 된다. 즉, 안티몬 함량이 3 중량부 이하의 낮은 범위에서는 그 함량이 증가할수록 최종 제조되는 백금/안티몬/티타니아 촉매의 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성이 증가하는 경향이 있다. 다만 안티몬 함량이 0.5 중량부 미만으로 너무 작은 경우에는 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성의 증가가 만족스럽지 않을 수 있다. 한편 3 중량부를 초과하여 너무 많아지는 경우 오히려 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성이 감소폭이 현저해질 수 있다.The supported antimony content is 0.5 to 3 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, most preferably 1 part by weight, based on the antimony element, based on 100 parts by weight of the titania carrier. In a predetermined range of antimony content, as the content increases, the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde of the final platinum/antimony/titania catalyst tend to increase, but when it exceeds the predetermined range, the conversion rate and durability decrease. . That is, in the low range of 3 parts by weight or less of the antimony content, as the content increases, the conversion rate of carbon monoxide and formaldehyde and durability of the finally produced platinum/antimony/titania catalyst tends to increase. However, if the antimony content is too small, such as less than 0.5 parts by weight, the increase in the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde may not be satisfactory. On the other hand, if it exceeds 3 parts by weight and is too large, the reduction in the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde may become remarkable.

상기 안티몬 담지 과정에서 티타니아와 안티몬 전구체의 슬러리에 대한 건조는 회전진공증발기 등 다양한 형태의 건조기를 이용하여 수행될 수 있다. 이 경우 슬러리 내 미세 기공에 포함된 잔여 수분을 완전히 제거하기 위하여, 90~105 oC의 온도에서 24시간 이상 충분히 건조시키는 것이 바람직하다. In the antimony loading process, drying of the slurry of titania and the antimony precursor may be performed using various types of dryers such as a rotary vacuum evaporator. In this case, in order to completely remove the residual moisture contained in the micropores in the slurry, it is preferable to sufficiently dry it at a temperature of 90 to 105 o C for 24 hours or more.

상기 안티몬 담지 과정에서 건조가 완료된 시료에 대해서는 소성 과정을 거치며, 이러한 소성 공정은 튜브(tube)형 로, 컨벡션(convection)형 로, 화격자형 로 등 공지된 다양한 형태의 로에서 이루어질 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 소성 과정은 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 500~700oC의 온도로 1~10시간 수행하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 소성 온도가 700oC를 초과하여 상대적으로 너무 높은 온도에서 수행될 경우 담체의 비표면적 감소 및 결정화로 인해 SMSI를 약화시킬 수 있으며 이에 따라 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성이 급격히 감소할 수 있어 바람직하지 않고, 가장 바람직한 소성 온도는 약 600oC이다. 또한 상기 소성 시간은 활성 금속의 일산화탄소 및 포름알데히드에 대한 전환율 및 에너지 효율을 고려할 때, 더욱 바람직하게는 2~5시간, 가장 바람직하게는 3~4 시간이다. Samples that have been dried in the antimony loading process undergo a firing process, and this firing process may be performed in a variety of known furnaces, such as a tube furnace, a convection furnace, and a grate furnace. Not limited. The firing process is preferably carried out for 1 to 10 hours at a temperature of 500 to 700 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen. In this case, if the firing temperature exceeds 700 o C and is carried out at a relatively high temperature, SMSI may be weakened due to the reduction of the specific surface area of the carrier and crystallization, and thus the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde may decrease rapidly. It may be undesirable, and the most preferred firing temperature is about 600 ° C. In addition, the firing time is more preferably 2 to 5 hours, most preferably 3 to 4 hours, in consideration of the conversion rate and energy efficiency of the active metal to carbon monoxide and formaldehyde.

상기 백금 전구체는 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금 (Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 다만 백금 함량은 일산화탄소 및 포름알데히드에 대한 전환율 및 촉매의 내구성을 고려하여 정량 제어되며, 상기한 백금 전구체의 종류는 상기한 안티몬 경우와 마찬가지로 촉매에 포함되는 백금이 그 원소 기준 함량 범위 내라면 특별히 제한되지 않는다.The platinum precursors are platinum chloride (PtCl 4 ), tetra-amine platinum nitrate (Pt(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ), platinum hydroxide (Pt(OH) 2 ), and hydroxyl platinum ((NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt(OH) 6 ) It may be one or more selected from the group consisting of. However, the platinum content is quantitatively controlled in consideration of the conversion rate to carbon monoxide and formaldehyde and the durability of the catalyst, and the type of the platinum precursor is particularly limited as long as the platinum contained in the catalyst is within the range of the element-based content range as in the case of antimony. It doesn't work.

상기 담지되는 백금 함량은 백금 원소 기준으로 상기 안티몬/티타니아 100 중량부에 대하여 0.1~3 중량부이고, 바람직하게는 0.5~1 중량부이다. 백금 함량은 증가할수록 활성금속의 물리적 량이 증가됨에 따라 최종 제조되는 촉매의 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성이 증가하는 경향이 있으나, 귀금속인 백금의 사용으로 인해 1 중량부 이상 담지하게 되면 경제적 측면에서 바람직하지 않다. 다만 제조한 촉매를 이용하여 허니컴, 금속판, 금속 섬유, 세라믹 필터 및 메탈 폼 등 이와 같은 담체에 코팅하여 사용하는 경우에는 백금 함량을 증가시켜도 경제적 측면에서 적용 가능하다. 예컨대, 백금의 함량을 백금 원소 기준으로 2~3 중량부로 비교적 높게 한 경우라도 담체에 피복되는 코팅층의 두께를 조절해 해당 코팅층에 포함되는 백금의 절대량을 낮게 조절하면 경제성을 만족시키면서 소망하는 활성을 충분히 구현할 수 있다.The supported platinum content is 0.1 to 3 parts by weight, and preferably 0.5 to 1 parts by weight, based on 100 parts by weight of the antimony/titania based on the platinum element. As the platinum content increases, the physical amount of the active metal increases, so the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde in the final catalyst tend to increase.However, if more than 1 part by weight is supported due to the use of platinum, which is a noble metal, it is economical. Not desirable. However, when the prepared catalyst is used by coating it on such a carrier such as honeycomb, metal plate, metal fiber, ceramic filter, and metal foam, it can be applied from an economic point of view even if the platinum content is increased. For example, even if the content of platinum is relatively high, such as 2 to 3 parts by weight based on platinum element, by adjusting the thickness of the coating layer coated on the carrier to lower the absolute amount of platinum contained in the coating layer, the desired activity can be achieved while satisfying the economy. It can be fully implemented.

상기 백금 담지 과정에서 안티몬/티나니아와 백금 전구체의 슬러리에 대한 건조 및 소성 방법은 기본적으로 안티몬 담지 과정과 동일하다. 백금 담지 과정에서 소성 공정은 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 1~5시간 수행하는 것이 가장 바람직하다.In the platinum loading process, the drying and firing method of the slurry of the antimony/tinania and the platinum precursor is basically the same as the antimony loading process. In the process of supporting platinum, the sintering process is most preferably performed for 1 to 5 hours at a temperature of 400 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen.

한편 활성 금속인 안티몬과 백금의 담체에 대한 담지 과정은 전술한 순서 외에, 백금을 먼저 담지하거나 양자를 동시에 담지하여 제조하는 것도 가능하다. 즉, 백금 전구체를 티타니아 담체에 담지하여 백금/티타니아를 먼저 제조한 후 안티몬 전구체를 백금/티타니아에 담지하여 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하거나, 또는 백금 전구체와 안티몬 전구체를 동시에 티타니아 담체에 담지하여 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조할 수 있다. 백금을 안티몬과 동시에 또는 안티몬 보다 먼저 티타니아에 담지하는 경우, 백금이 너무 적으면 촉매 산화능이 저하되고 너무 많으면 경제성이 떨어지고 활성금속 응집현상이 발생할 수 있으므로 그 함량은 티타니아 100중량부 기준 0.1~10중량부가 바람직하다. 다만 실제 동일한 조건에서 최종 제조되는 촉매의 일산화탄소 및 포름알데히드의 전환율 및 내구성을 고려할 때, 안티몬을 먼저 담지, 건조 및 소성한 후 백금을 담지, 건조, 소성 및 환원하여 제조하는 것이 가장 바람직하다.On the other hand, in addition to the above-described procedure, the supporting process of the active metals antimony and platinum may be prepared by first supporting platinum or simultaneously supporting both. That is, a platinum precursor is supported on a titania carrier to prepare platinum/titania first, and then an antimony precursor is supported on platinum/titania to prepare a platinum/antimony/titania catalyst, or a platinum precursor and an antimony precursor are simultaneously supported on a titania carrier. Platinum/antimony/titania catalysts can be prepared. When platinum is supported on titania at the same time as or before antimony, if there is too little platinum, the catalytic oxidation ability is lowered, and if too much platinum is less economical and may cause aggregation of active metals, the content is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of titania. Additional is preferred. However, when considering the conversion rate and durability of carbon monoxide and formaldehyde of the catalyst finally produced under the same conditions, it is most preferable to first support, dry, and fire antimony, and then support, dry, fire, and reduce platinum.

최종적으로 본 발명에 따른 백금/안티몬/티타니아 산화촉매의 제조 과정은 안티몬 및 백금에 대한 담지 후 환원 공정을 거침으로써 완료된다. 이러한 환원 공정은 소성 과정을 거친 백금/안티몬/티타니아에 대하여 SMSI를 부여하기 위해 수행된다. 환원 공정은 수소, 암모니아, 메탄 등의 환원성 기체와 질소가 혼합되어 있는 기체 분위기에서 500~700oC의 온도에서 수행되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 약 600oC이다. 환원 온도가 700oC를 초과하여 상대적으로 높은 경우, 높은 열로 인해 활성 금속의 응집현상을 야기할 수 있어 바람직하지 않다. 반대로 환원 온도가 500oC 아래에서 상대적으로 낮은 경우, SMSI가 충분히 발생하지 않을 수 있다. 또한 환원 시간은 활성금속의 응집에 따른 일산화탄소 및 포름알데히드 전환율의 감소 및 에너지 효율을 고려할 때 1~10시간 동안 수행되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5~2시간이고, 가장 바람직하게는 약 1 시간이다. 환원시간이 너무 짧은 경우 본 발명의 특징인 SMSI가 충분히 형성되지 않을 수 있으며 너무 오랜시간 환원할 경우 활성금속의 응집현상을 야기할 수 있다. Finally, the manufacturing process of the platinum/antimony/titania oxidation catalyst according to the present invention is completed by carrying out a reduction process after supporting antimony and platinum. This reduction process is performed to impart SMSI to platinum/antimony/titania that has undergone a firing process. The reduction process is preferably carried out at a temperature of 500 to 700 o C in a gas atmosphere in which reducing gas such as hydrogen, ammonia, methane, etc. and nitrogen are mixed, and most preferably about 600 o C. If the reduction temperature exceeds 700 o C and is relatively high, it is not preferable because it may cause agglomeration of the active metal due to high heat. Conversely, if the reduction temperature is relatively low below 500 o C, SMSI may not sufficiently occur. In addition, the reduction time is preferably performed for 1 to 10 hours, more preferably 0.5 to 2 hours, and most preferably about 1 when considering the reduction of carbon monoxide and formaldehyde conversion rate and energy efficiency due to aggregation of active metals. It's time. If the reduction time is too short, SMSI, which is a characteristic of the present invention, may not be sufficiently formed, and if the reduction time is too long, aggregation of the active metal may occur.

본 발명에 따른 백금/안티몬/티타니아 산화촉매는 다양한 제품이나 형태로 적용될 수 있다. 예컨대 소량의 바인더와 함께 입자형이나 단일체(monolith) 형태로 압출 가공하거나 또는 슬레이트, 플레이트 또는 펠렛 등의 형태로 가공 또는 제조되어 사용될 수 있다. The platinum/antimony/titania oxidation catalyst according to the present invention can be applied in various products or forms. For example, it may be extruded in the form of particles or monoliths with a small amount of binder, or processed or manufactured in the form of slate, plate, or pellet.

또한 백금/안티몬/티타니아 산화촉매의 실제 적용시 허니컴, 금속판, 금속 섬유, 세라믹 필터 또는 메탈 폼 등의 구조체나, 공기 정화기, 실내 장식물, 내외장재 및 벽지 등의 물품에 코팅하여 사용될 수 있다. 이 경우, 백금/안티몬/티타니아 산화촉매 코팅액 제조시 다양한 바인더 및 혼합 방법이 적용될 수 있으며, 코팅성 및 촉매 효율 측면에서 상온 산화촉매 100 중량부에 대해 Ti, Sb 또는 Si로부터 선택되는 바인더 5 중량부 첨가하여 어트리션밀이나 볼밀의 방법으로 제조한 슬러리를 코팅액으로 하는 것이 바람직하다.In addition, when the platinum/antimony/titania oxidation catalyst is actually applied, it can be used by coating it on structures such as honeycomb, metal plate, metal fiber, ceramic filter or metal foam, air purifier, interior decoration, interior and exterior materials, and wallpaper. In this case, various binders and mixing methods can be applied when preparing a platinum/antimony/titania oxidation catalyst coating solution, and 5 parts by weight of a binder selected from Ti, Sb or Si per 100 parts by weight of the room temperature oxidation catalyst in terms of coating properties and catalyst efficiency It is preferable to add the slurry prepared by the method of an attraction mill or a ball mill as a coating solution.

본 발명에 따른 백금/안티몬/티타니아 산화촉매를 이용한 유해가스의 제거는, 일산화탄소 또는 포름알데히드의 유해가스와 산소 및 수분가 포함된 혼합가스와 촉매를 접촉시키는 방식으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 실내에 포함된 일산화탄소 및 포름알데히드는 산소와 반응하여 인체에 무해한 이산화탄소 및 물로 전환된다. The removal of harmful gases using the platinum/antimony/titania oxidation catalyst according to the present invention can be carried out by contacting a catalyst with a mixture gas containing carbon monoxide or formaldehyde and a mixed gas containing oxygen and moisture. The contained carbon monoxide and formaldehyde react with oxygen and are converted into carbon dioxide and water, which are harmless to the human body.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 안티몬을 첨가하여 환원공정을 통해 제조된 백금/안티몬/티타니아 3원계 촉매의 경우, SMSI가 증진되고 또한 상온의 낮은 온도 영역에서 산소를 이용할 수 있는 능력이 형성되어 산소에 의한 반응 참여율이 증진됨으로써, 종래 백금/티타니아의 2원계 촉매와 대비할 때 상온의 높은 공간속도에서 일산화탄소 및 포름알데히드에 전환율과 함께 촉매피독에 대한 내구성이 크게 향상될 수 있다. 따라서 촉매의 양과 교체주기와 관련된 운전비용 절약되고 사용시간이 연장됨으로써, 경제성을 갖고 현장에 유리하게 적용될 수 있다.As described above, according to the present invention, in the case of a platinum/antimony/titania three-way catalyst prepared through a reduction process by adding antimony, SMSI is enhanced and the ability to use oxygen in a low temperature range of room temperature is formed, so that oxygen By increasing the reaction participation rate by, the durability against catalyst poisoning can be greatly improved as well as the conversion rate to carbon monoxide and formaldehyde at a high space velocity at room temperature when compared with the conventional platinum/titania binary catalyst. Therefore, it can be applied advantageously to the field with economical efficiency by saving the amount of catalyst and the operation cost related to the replacement cycle and extending the use time.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on preferred embodiments and experimental examples of the present invention. However, the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and may be modified and variously implemented by those skilled in the art.

제조예Manufacturing example 1 One

본 발명에 따른 일산화탄소 및 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매의 제조에 있어, 안티몬 전구체로 안티몬 아세테이트를 선택하여 담체로 사용되는 티타니아 100 중량부에 대하여 안티몬 원소 기준으로 1 중량부가 되도록 정량하여 상온에서 초산(CH3COOH)에 용해시킨다. 이후, 안티몬 수용액을 준비된 티타니아 담체에 투입 및 혼합하여 슬러리 형태로 제조한 후 회전진공증발기를 사용하여 70oC에서 교반, 가열하여 수분을 증발시키고 미세 기공에 포함된 수분을 완전히 제거하기 위하여 건조기에서 103oC의 온도로 24시간 이상 건조시킨다. 이후, 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성하여 안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다. 이후, 백금 전구체를 수산화백금을 선택하여 제조된 안티몬/티타니아 100 중량부에 대하여 백금 원소 기준으로 1 중량부가 되도록 정량하여 상온에서 증류수에 용해시킨다. 이후, 백금 수용액을 준비된 안티몬/티타니아에 투입 및 혼합하여 슬러리 형태로 제조한 후 회전 진공증발기를 사용하여 70oC에서 교반, 가열하여 수분을 증발시키고 미세 기공에 포함된 수분을 완전히 제거하기 위하여 건조기에서 103oC의 온도로 24시간 이상 건조시킨다. 이후, 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600 oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.In the production of the room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide and formaldehyde according to the present invention, antimony acetate is selected as the antimony precursor and quantified to be 1 part by weight based on the antimony element based on 100 parts by weight of titania used as a carrier, and acetic acid ( CH 3 COOH). Thereafter, an aqueous antimony solution was added to the prepared titania carrier and mixed to prepare a slurry. Then, it was stirred and heated at 70 o C using a rotary vacuum evaporator to evaporate the moisture and completely remove the moisture contained in the fine pores in a dryer. Dry for more than 24 hours at 103 o C. Thereafter, an antimony/titania catalyst was prepared by maintaining a temperature of 600 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen and firing for 4 hours. Thereafter, the platinum precursor is quantified to be 1 part by weight based on platinum element based on 100 parts by weight of antimony/titania prepared by selecting platinum hydroxide, and dissolved in distilled water at room temperature. Thereafter, a platinum aqueous solution was added to the prepared antimony/titania to prepare a slurry form, and then stirred and heated at 70 ° C using a rotary vacuum evaporator to evaporate the moisture and completely remove the moisture contained in the fine pores. Dry at 103 o C for more than 24 hours. Thereafter, it is kept at a temperature of 400 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen and fired for 4 hours, and then kept at a temperature of 600 o C in a gas atmosphere containing hydrogen and nitrogen and reduced for 1 hour to platinum/ An antimony/titania catalyst was prepared.

제조예Manufacturing example 2 2

제조예 1에서 백금을 2 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that platinum was quantified to be 2 parts by weight in Preparation Example 1.

제조예Manufacturing example 3 3

제조예 1에서 안티몬을 0.5 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that antimony was quantified to 0.5 parts by weight in Preparation Example 1.

제조예Manufacturing example 4 4

제조예 1에서 안티몬을 2 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that antimony was quantified to be 2 parts by weight in Preparation Example 1.

제조예Manufacturing example 5 5

제조예 1에서 안티몬을 3 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that antimony was quantified to be 3 parts by weight in Preparation Example 1.

제조예Manufacturing example 6 6

백금 전구체로 수산화백금, 안티몬 전구체로 안티몬 아세테이트를 선택하여 담체로 사용되는 티타니아 100 중량부에 대하여 백금 전구체는 백금 원소 기준으로 1 중량부, 안티몬 전구체는 안티몬 원소기준으로 1 중량부를 정량하여 동시에 티타니아 담체에 투입 및 혼합한다. 이후 건조과정은 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.By selecting platinum hydroxide as the platinum precursor and antimony acetate as the antimony precursor, the platinum precursor is 1 part by weight based on the platinum element and the antimony precursor is 1 part by weight based on the antimony element based on 100 parts by weight of titania used as the carrier. Put in and mix. Thereafter, the drying process was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, and then calcined for 4 hours by maintaining a temperature of 600 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen, and then 600 o in a gas atmosphere containing hydrogen and nitrogen. It was kept at a temperature of C and reduced for 1 hour to prepare a platinum/antimony/titania catalyst.

제조예Manufacturing example 7 7

백금 전구체로 수산화백금을 선택하여 담체로 사용되는 티타니아 100 중량부에 대하여 백금 원소 기준으로 1 중량부가 되도록 정량하여 상온에서 증류수에 용해시킨다. 이후, 건조과정은 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성하여 백금/티타니아 촉매를 제조하였다. 이후, 안티몬 전구체로 안티몬 아세테이트를 선택하여 제조된 백금/티타니아 100 중량부에 대하여 안티몬 원소 기준으로 1 중량부가 되도록 정량하여 상온에서 초산(CH3COOH)에 용해시킨다. 이후, 건조과정은 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 안티몬/백금/티타니아 촉매를 제조하였다.Platinum hydroxide is selected as a platinum precursor, quantified to be 1 part by weight based on platinum element based on 100 parts by weight of titania used as a carrier, and dissolved in distilled water at room temperature. Thereafter, the drying process was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, and thereafter, a platinum/titania catalyst was prepared by maintaining the temperature at 400 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen and firing for 4 hours. Thereafter, antimony acetate is selected as the antimony precursor and quantified to be 1 part by weight based on the antimony element based on 100 parts by weight of platinum/titania prepared and dissolved in acetic acid (CH 3 COOH) at room temperature. Thereafter, the drying process was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, and then calcined for 4 hours by maintaining a temperature of 600 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen, and then 600 in a gas atmosphere containing hydrogen and nitrogen. Maintained at a temperature of o C and reduced for 1 hour to prepare an antimony/platinum/titania catalyst.

제조예Manufacturing example 8 8

제조예 1에서 백금을 0.1 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that platinum was quantified to 0.1 parts by weight in Preparation Example 1.

비교제조예Comparative Production Example 1 One

백금 전구체로 수산화백금을 선택하여 담체로 사용되는 티타니아 100 중량부에 대하여 백금 원소 기준으로 1 중량부가 되도록 정량하여 상온에서 증류수에 용해시킨다. 이후, 건조과정은 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 백금/티타니아 촉매를 제조하였다.Platinum hydroxide is selected as a platinum precursor, quantified to be 1 part by weight based on platinum element based on 100 parts by weight of titania used as a carrier, and dissolved in distilled water at room temperature. Thereafter, the drying process was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, and then calcined for 4 hours by maintaining a temperature of 400 o C in a gas atmosphere containing nitrogen and oxygen, and then 600 in a gas atmosphere containing hydrogen and nitrogen. Maintained at a temperature of o C and reduced for 1 hour to prepare a platinum/titania catalyst.

비교제조예Comparative Production Example 2 2

비교제조예 1에서 백금을 2 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 백금/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/titania catalyst was prepared in the same manner as in Comparative Preparation Example 1, except that platinum was quantified to be 2 parts by weight in Comparative Preparation Example 1.

비교제조예Comparative Production Example 3 3

제조예 1에서 최종 열처리 과정에서 환원공정을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 백금/안티몬/티타니아 촉매를 제조하였다.In Preparation Example 1, a platinum/antimony/titania catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except for the reduction process in the final heat treatment process.

비교제조예Comparative Production Example 4 4

비교제조예 1에서 백금을 0.1 중량부가 되도록 정량한 것을 제외하고는 비교제조예 1과 동일한 방법으로 백금/티타니아 촉매를 제조하였다.A platinum/titania catalyst was prepared in the same manner as in Comparative Preparation Example 1, except that platinum was quantified to 0.1 parts by weight in Comparative Preparation Example 1.

이상의 제조예 1 내지 제조예 8과, 비교제조예 1 내지 비교제조예 4에 따른 촉매 조성 및 공정 조건을 하기 [표 1]에 나타내었다The catalyst composition and process conditions according to Preparation Examples 1 to 8 and Comparative Preparation Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.

구 분division 담지방법 및 순서Loading method and order 활성 물질 (중량%)Active substance (% by weight) 열처리 공정Heat treatment process 백금platinum 안티몬antimony 제조예 1Manufacturing Example 1 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 1One 1One 소성환원Plastic reduction 제조예 2Manufacturing Example 2 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 22 1One 소성환원Plastic reduction 제조예 3Manufacturing Example 3 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 1One 0.50.5 소성환원Plastic reduction 제조예 4Manufacturing Example 4 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 1One 22 소성환원Plastic reduction 제조예 5Manufacturing Example 5 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 1One 33 소성환원Plastic reduction 제조예 6Manufacturing Example 6 백금-안티몬/티타니아Platinum-antimony/titania 1One 1One 소성환원Plastic reduction 제조예 7Manufacturing Example 7 안티몬/백금/티타니아Antimony/Platinum/Titania 1One 1One 소성환원Plastic reduction 제조예 8Manufacturing Example 8 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 0.10.1 1One 소성환원Plastic reduction 비교제조예 1Comparative Production Example 1 백금/티타니아Platinum/Titania 1One -- 소성환원Plastic reduction 비교제조예 2Comparative Production Example 2 백금/티타니아Platinum/Titania 22 -- 소성환원Plastic reduction 비교제조예 3Comparative Production Example 3 백금/안티몬/티타니아Platinum/antimony/titania 1One 1One 소성Firing 비교제조예 4Comparative Production Example 4 백금/티타니아Platinum/Titania 0.10.1 -- 소성환원Plastic reduction

제조예Manufacturing example 9 9

제조예 1로 제조한 촉매를 증류수와 1 대 3 비율로 하여 Ti 바인더를 촉매 대비 5 중량부 첨가한 후, 어트리션 밀을 이용하여 500rpm으로 1시간 동안 분쇄시킨 후, 얻은 슬러리로 담체인 허니컴 300 cell에 100g/L 코팅하여 건조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 백금/안티몬/티타니아 코팅 촉매를 제조하였다.After adding 5 parts by weight of a Ti binder to the catalyst using the catalyst prepared in Preparation Example 1 in a ratio of 1 to 3 with distilled water, the resulting slurry was pulverized at 500 rpm for 1 hour, and the resulting slurry was used as a carrier. 300 cells were coated with 100 g/L and dried, and then kept at a temperature of 400 o C in a gaseous atmosphere containing nitrogen and oxygen and fired for 4 hours, and then a temperature of 600 o C in a gaseous atmosphere containing hydrogen and nitrogen. And reduced for 1 hour to prepare a platinum/antimony/titania coating catalyst.

제조예Manufacturing example 10 10

제조예 9에서 Sb2O5 바인더를 사용한 것을 제외하고는 제조예 9와 같은 방법으로 코팅 촉매를 제조하였다.A coating catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 9, except that the Sb 2 O 5 binder was used in Preparation Example 9.

제조예Manufacturing example 11 11

제조예 9에서 Si(Ludox) 바인더를 사용한 것을 제외하고는 제조예 9와 같은 방법으로 코팅 촉매를 제조하였다.A coating catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 9, except that a Si (Ludox) binder was used in Preparation Example 9.

제조예Manufacturing example 12 12

제조예 1로 제조한 촉매를 증류수와 1 대 3 비율로 하여 Ti 바인더를 촉매 중량부 대비 5 중량부 첨가한 후, 볼 밀을 이용하여 100rpm으로 24 시간 동안 분쇄시킨 후, 얻은 슬러리로 담체인 허니컴 300 cell에 100g/L 코팅하여 건조하였으며, 이후 질소와 산소를 포함하는 기체 분위기에서 400oC의 온도로 유지하여 4시간 동안 소성한 후, 수소와 질소를 포함하는 기체 분위기에서 600oC의 온도로 유지하여 1시간 동안 환원하여 백금/안티몬/티타니아 코팅 촉매를 제조하였다.The catalyst prepared in Preparation Example 1 was added in a ratio of 1 to 3 with distilled water, and 5 parts by weight of Ti binder was added to the catalyst, and then pulverized at 100 rpm for 24 hours using a ball mill. 300 cells were coated with 100 g/L and dried, and then kept at a temperature of 400 o C in a gaseous atmosphere containing nitrogen and oxygen and fired for 4 hours, and then a temperature of 600 o C in a gaseous atmosphere containing hydrogen and nitrogen. And reduced for 1 hour to prepare a platinum/antimony/titania coating catalyst.

제조예Manufacturing example 13 13

제조예 12에서 Sb2O5 바인더를 사용한 것을 제외하고는 제조예 12와 같은 방법으로 코팅 촉매를 제조하였다.A coating catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 12, except that the Sb 2 O 5 binder was used in Preparation Example 12.

제조예Manufacturing example 14 14

제조예 12에서 Si(Ludox) 바인더를 사용한 것을 제외하고는 제조예 12와 같은 방법으로 코팅 촉매를 제조하였다.A coating catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 12, except that a Si (Ludox) binder was used in Preparation Example 12.

이상의 제조예 9 내지 제조예 14에 따른 바인더 종류 및 분쇄 조건을 하기 [표 2]에 나타내었다.The types and grinding conditions of the binder according to Preparation Examples 9 to 14 are shown in Table 2 below.

구 분division 바인더bookbinder 분쇄 조건Grinding conditions 분쇄 속도Crushing speed 분쇄 시간Grinding time 제조예 9Manufacturing Example 9 TiTi 어트리션 밀Attraction Mill 500 rpm500 rpm 1 시간1 hours 제조예 10Manufacturing Example 10 Sb2O5 Sb 2 O 5 어트리션 밀Attraction Mill 500 rpm500 rpm 1 시간1 hours 제조예 11Manufacturing Example 11 Si LudoxSi Ludox 어트리션 밀Attraction Mill 500 rpm500 rpm 1 시간1 hours 제조예 12Manufacturing Example 12 TiTi 볼 밀Ball mill 100 rpm100 rpm 24 시간24 hours 제조예 13Manufacturing Example 13 Sb2O5 Sb 2 O 5 볼 밀Ball mill 100 rpm100 rpm 24 시간24 hours 제조예 14Manufacturing Example 14 Si LudoxSi Ludox 볼 밀Ball mill 100 rpm100 rpm 24 시간24 hours

실시예Example 1 One

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 일산화탄소에 대한 상온 산화 내구성 특성을 평가하기 위하여 제조예 1에 따라 제조된 촉매와 비교제조예 1에 따라 제조된 촉매의 일산화탄소 전환율을 장시간 측정하고 그 결과를 도 1에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.In order to evaluate the room temperature oxidation durability characteristics of carbon monoxide in the catalyst prepared according to the present invention, the carbon monoxide conversion rate of the catalyst prepared according to Preparation Example 1 and the catalyst prepared according to Comparative Preparation Example 1 was measured for a long time, and the results are shown in FIG. Shown in. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험 조건][Experimental conditions]

반응기의 온도는 서큘레이터를 이용하여 물을 순환시켜 25oC로 일정하게 유지하였으며, 공급되는 일산화탄소의 농도는 500ppm/공기, 상대습도는 55%로 유지하여 공간속도는 60,000hr-1 조건에서 실험을 수행하였다. 참고적으로, 공간속도는 촉매가 처리할 수 있는 대상가스의 양을 정량적으로 나타내는 지표로서 전체가스 유량(부피)에 대한 촉매량(부피)의 비율로 나타낸다. 예컨대, 공간속도가 크면 촉매의 단위 부피당 처리 가스 량이 많음을 의미한다.The temperature of the reactor was kept constant at 25 o C by circulating water using a circulator, and the concentration of supplied carbon monoxide was kept at 500 ppm/air, and the relative humidity was maintained at 55%, and the space velocity was tested under conditions of 60,000 hr -1. Was performed. For reference, the space velocity is an index that quantitatively indicates the amount of target gas that the catalyst can process, and is expressed as a ratio of the catalyst amount (volume) to the total gas flow rate (volume). For example, if the space velocity is large, it means that the amount of processing gas per unit volume of the catalyst is large.

[측정 방법][How to measure]

일산화탄소의 상온 산화 반응 실험은 고정층 반응기를 사용하였고, 일산화탄소가 산화되면 반응식 1에 의해 CO2가 생성되며, 생성되는 CO2 및 미반응 CO의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다.A fixed bed reactor was used for the room temperature oxidation reaction experiment of carbon monoxide, and when carbon monoxide is oxidized, CO 2 is generated according to Reaction Formula 1, and a non-dispersive infrared gas analyzer (ZKJ-2) to measure the amount of generated CO 2 and unreacted CO. , Fuji Electric Co.) was used.

도 1을 참조하면, 제조예 1로 제조한 촉매는 비교제조예 1로 제조한 촉매보다 시간에 따른 내구성 측면에서 매우 우수한 일산화탄소 전환율을 나타냈다. 따라서 제조예 1로 제조한 촉매는 상온에서 일산화탄소 산화촉매로 일반적으로 알려져 있는 비교제조예 1로 제조한 촉매와 비교하였을 때, 촉매의 피독에 대한 우수한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다.Referring to FIG. 1, the catalyst prepared in Preparation Example 1 exhibited a very superior carbon monoxide conversion rate in terms of durability over time than the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1. Therefore, it was confirmed that the catalyst prepared in Preparation Example 1 has excellent durability against poisoning of the catalyst when compared to the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1, which is generally known as a carbon monoxide oxidation catalyst at room temperature.

실시예Example 2 2

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 일산화탄소 상온 산화 반응 특성을 평가하기 위하여 제조예 1에 따라 제조한 촉매와 비교제조예 1에 따라 제조한 촉매의 공간속도에 따른 일산화탄소 전환율을 측정하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.In order to evaluate the carbon monoxide room temperature oxidation reaction characteristics of the catalyst prepared according to the present invention, the carbon monoxide conversion rate according to the space velocity of the catalyst prepared according to Preparation Example 1 and the catalyst prepared according to Comparative Preparation Example 1 was measured, and the result was plotted. It is shown in 2. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험조건][Experimental conditions]

공간속도를 60,000 hr-1, 90,000 hr-1, 120,000 hr-1 세 가지 조건으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.The experiment was performed in the same manner as in Example 1, except that the space velocity was set to 60,000 hr -1 , 90,000 hr -1 , and 120,000 hr -1 under three conditions.

[측정방법][How to measure]

실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.Experiments were carried out in the same manner as in Example 1.

도 2를 참고하면, 제조예 1로 제조한 촉매와 비교제조예 1로 제조한 촉매 두 가지 모두 공간속도 60,000 hr-1 조건에서는 동일하게 우수한 일산화탄소 전환율을 나타냈으나, 90,000 hr-1 이상으로 공간속도가 증가하였을 때 제조예 1로 제조한 촉매는 여전히 우수한 일산화탄소 전환율을 보이는 반면, 비교제조예 1로 제조한 촉매는 일산화탄소 전환율의 극심한 감소를 보였다. 특히, 공간속도를 120,000 hr-1로 증가시켰을 때, 제조예 1로 제조한 촉매는 초기와 비슷한 일산화탄소 전환율을 보였으나, 비교제조예 1로 제조한 촉매는 약 30%의 굉장히 낮은 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 따라서 제조예 1로 제조한 촉매는 비교제조예 1로 제조한 촉매에 비하여 촉매의 단위 부피당 처리 가스의 량이 많음을 나타내었다.Referring to FIG. 2, both the catalyst prepared by Preparation Example 1 and the catalyst prepared by Comparative Preparation Example 1 exhibited the same excellent carbon monoxide conversion rate under the conditions of a space velocity of 60,000 hr -1 , but spaced at 90,000 hr -1 or more. When the rate was increased, the catalyst prepared in Preparation Example 1 still showed an excellent carbon monoxide conversion rate, while the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1 showed an extreme decrease in the carbon monoxide conversion rate. In particular, when the space velocity was increased to 120,000 hr -1, the catalyst prepared in Preparation Example 1 showed a carbon monoxide conversion rate similar to that of the initial stage, but the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1 showed a very low carbon monoxide conversion rate of about 30%. Done. Therefore, the catalyst prepared in Preparation Example 1 showed that the amount of processing gas per unit volume of the catalyst was greater than that of the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1.

실시예Example 3 3

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 활성 금속인 백금의 양을 증가시켰을 때의 일산화탄소 상온 산화 반응 특성을 평가하기 위하여 제조예 2에 따라 제조한 촉매와 비교제조예 2에 따라 제조한 촉매의 일산화탄소 전환율을 측정하고 그 결과를 도 3에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.Carbon monoxide conversion ratio of the catalyst prepared according to Preparation Example 2 and the catalyst prepared according to Comparative Preparation Example 2 to evaluate the carbon monoxide room temperature oxidation reaction characteristics when the amount of platinum, which is an active metal, in the catalyst prepared according to the present invention is increased Was measured and the results are shown in FIG. 3. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험조건][Experimental conditions]

공급되는 일산화탄소의 농도를 1,000 ppm/공기로 하고, 공간속도를 120,000 hr-1 으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the concentration of supplied carbon monoxide was set to 1,000 ppm/air and the space velocity was set to 120,000 hr -1 .

[측정방법][How to measure]

실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.Experiments were carried out in the same manner as in Example 1.

도 3을 참고하면, 일산화탄소의 주입량을 2배로 증가시키고 공간속도를 높여 반응활성이 진행되기에 가혹한 조건으로 실험을 진행하였을 때, 비교제조예 2로 제조한 촉매의 경우 활성금속인 백금의 양을 티타니아 100 중량부 대비 2 중량부로 증가시켜 제조하였음에도 불구하고 일산화탄소가 주입됨과 동시에 낮은 반응 활성을 보였지만, 제조예 2의 촉매의 경우 비교제조예 2와 비교하였을 때, 월등히 우수한 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 따라서 활성금속인 백금의 양을 두 배로 증가시켰을 때에도 안티몬(Sb)의 유무에 따라 일산화탄소 산화에 있어서 반응활성의 현저한 차이를 나타냄을 확인하였다.Referring to FIG. 3, when the experiment was conducted under severe conditions because the amount of carbon monoxide injected was doubled and the space speed was increased to promote reaction activity, in the case of the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 2, the amount of platinum as the active metal was determined. Although it was prepared by increasing it to 2 parts by weight compared to 100 parts by weight of titania, carbon monoxide was injected and showed low reaction activity at the same time, but the catalyst of Preparation Example 2 showed a remarkably excellent carbon monoxide conversion rate when compared to Comparative Preparation Example 2. Therefore, it was confirmed that even when the amount of platinum, an active metal, was doubled, the reaction activity showed a significant difference in carbon monoxide oxidation depending on the presence or absence of antimony (Sb).

실시예Example 4 4

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 일산화탄소 상온 산화 특성을 평가하기 위하여 제조예 1과 제조예 3 내지 7에 따라 제조된 촉매와 비교제조예 1에 따라 제조된 촉매의 일산화탄소 전환율을 측정하고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.In order to evaluate the carbon monoxide room temperature oxidation characteristics of the catalyst prepared according to the present invention, the carbon monoxide conversion rate of the catalyst prepared according to Preparation Example 1 and Preparation Examples 3 to 7 and the catalyst prepared according to Comparative Preparation Example 1 was measured, and the result was calculated. It is shown in Figure 4. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험조건][Experimental conditions]

공간속도를 120,000 hr-1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the space velocity was 120,000 hr -1 .

[측정방법][How to measure]

실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.Experiments were carried out in the same manner as in Example 1.

도 4를 참조하면, 제조예 5를 제외하고 제조예 1, 3, 4, 6 및 7로 제조된 안티몬이 첨가된 촉매들의 경우 비교제조예 1을 통해 제조된 백금/티타니아 촉매보다 우수한 일산화탄소 전환율을 나타냈다. 특히 제조예 1에 따라 제조된 백금/안티몬/티타니아 촉매의 경우 공간속도 120,000 hr-1에서도 95% 이상의 가장 우수한 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 상기 안티몬 함량이 낮은 범위에서는 그 함량이 증가할수록 최종 제조되는 백금/안티몬/티타니아 촉매의 일산화탄소 전환율이 증가하는 경향을 보였으나, 일정 범위를 초과할 경우에 오히려 일산화탄소 전환율이 감소하는 특성을 보였다. 즉, 상기 안티몬의 담지량이 티타니아 100 중량부 대비 1 중량부가 될 때까지 일산화탄소의 전환율이 증가하다가 1 중량부 이상 담지 됨에 따라 점차 효율이 감소하여 3 중량부로 제조된 제조예 5의 경우 비교제조예 1보다 낮은 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 또한 제조예 1에 따라 제조된 백금/안티몬/티타니아 촉매는 제조예 6에 따라 제조된 백금-안티몬/티타니아 촉매 및 제조예 7에 따라 제조된 안티몬/백금/티타니아 촉매보다 우수한 일산화탄소 반응 특성을 나타냄에 따라 안티몬을 먼저 티타니아에 담지한 후 백금을 안티몬/티타니아에 담지 할 때 가장 우수한 일산화탄소 반응특성을 나타냈다.4, in the case of the antimony-added catalysts prepared in Preparation Examples 1, 3, 4, 6 and 7, except for Preparation Example 5, the carbon monoxide conversion rate superior to the platinum/titania catalyst prepared through Comparative Preparation Example 1. Showed. In particular, the platinum/antimony/titania catalyst prepared according to Preparation Example 1 exhibited the best carbon monoxide conversion rate of 95% or more even at a space velocity of 120,000 hr -1 . In the range where the antimony content was low, the carbon monoxide conversion rate of the platinum/antimony/titania catalyst finally prepared increased as the content increased.However, when the content exceeded a certain range, the carbon monoxide conversion rate decreased. That is, the conversion rate of carbon monoxide increases until the amount of antimony supported is 1 part by weight relative to 100 parts by weight of titania, and then the efficiency gradually decreases as 1 part by weight or more is supported. It showed a lower carbon monoxide conversion rate. In addition, the platinum/antimony/titania catalyst prepared according to Preparation Example 1 exhibits superior carbon monoxide reaction characteristics than the platinum-antimony/titania catalyst prepared according to Preparation Example 6 and the antimony/platinum/titania catalyst prepared according to Preparation Example 7. Accordingly, when antimony was first loaded on titania and then platinum was loaded on antimony/titania, the best carbon monoxide reaction characteristics were shown.

실시예Example 5 5

본 발명이 개시하고 있는 촉매의 물성치로서 SMSI의 형성을 조사하기 위해 제조예 1과 제조예 3 내지 5 및 비교제조예 1에 따라 제조된 촉매들의 XPS를 측정하여 도 5에 그 결과를 나타내었으며, 정량적 수치는 하기의 [표 3]에 나타내었다.In order to investigate the formation of SMSI as a physical property of the catalyst disclosed in the present invention, XPS of the catalysts prepared according to Preparation Example 1, Preparation Examples 3 to 5, and Comparative Preparation Example 1 were measured, and the results are shown in FIG. Quantitative values are shown in the following [Table 3].

도 5를 참고하면, 촉매들의 표면에 노출된 백금의 산화 상태에 따라 metallic Pt(Pt0)의 peak와 Pt2 +의 peak가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 일반적인 metallic Pt의 결합에너지는 대략 70.9 eV에서 형성되어지며 SMSI가 형성됨에 따라 촉매표면의 전자밀도가 증가하여 낮은 에너지 준위로 이동되는 현상이 발생한다. 비교제조예 1 로 제조한 촉매의 결합에너지는 71.17 eV에서 나타났으며, 안티몬의 담지량이 티타니아 100 중량부 대비 1 중량부가 될 때 까지 안티몬의 함량이 증가함에 따라 Pt0에 해당하는 peak가 낮은 결합에너지 쪽으로 이동하였고, 그 이상 중량부의 안티몬이 담지되어도 더 이상 낮은 에너지 준위 쪽으로 peak의 이동은 일어나지 않는 것으로 나타났다. 안티몬이 첨가된 제조예 1과 제조예 3 내지 5로 제조한 촉매의 경우 모두 비교제조예 1로 제조한 촉매보다 metallic Pt에 해당하는 peak가 낮은 에너지 준위로 이동되는 것으로 보아 SMSI 효과가 증진됨을 확인하였으며 이로 인해 우수한 일산화탄소 반응특성을 나타낸 것으로 사료된다. 즉, 에너지 밀도의 이동 현상은 SMSI의 현상에 의해 발생하며 그 이동의 정도가 클수록 SMSI effect가 크게 형성되었다고 볼 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that peaks of metallic Pt (Pt 0 ) and peaks of Pt 2 + appear according to the oxidation state of platinum exposed on the surfaces of the catalysts. The binding energy of general metallic Pt is formed at approximately 70.9 eV, and as SMSI is formed, the electron density on the catalyst surface increases, resulting in a phenomenon of moving to a low energy level. The binding energy of the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1 was found at 71.17 eV, and as the content of antimony increased until the amount of antimony supported was 1 part by weight compared to 100 parts by weight of titania, the peak corresponding to Pt 0 was low. It was found that the peak was moved toward the energy level, and the peak did not move toward the lower energy level any more even if the antimony was carried more than that. In the case of the catalysts prepared in Preparation Example 1 and Preparation Examples 3 to 5 to which antimony was added, it was confirmed that the SMSI effect was improved as the peak corresponding to metallic Pt was shifted to a lower energy level than the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1. It is believed that this resulted in excellent carbon monoxide reaction characteristics. That is, the energy density movement phenomenon is caused by the SMSI phenomenon, and as the degree of the movement increases, the SMSI effect can be considered to be formed.

또한, [표 3]에는 도 5에서 확인되는 에너지 준위의 정량적인 수치와 XPS 분석을 통해 얻은 Pt 4f의 peak를 분리하여 metallic Pt와 Pt2 +의 산화가 비율을 산출하여 나타내었다. 제조예 1과 제조예 3, 비교제조예 1로 제조한 촉매의 metallic Pt 산화가 비율은 50% 이상을 나타내었지만, 안티몬의 담지량이 티타니아 100 중량부 대비 2 중량부 이상이면 안티몬의 함량이 증가함에 따라 metallic Pt의 비율이 현저히 감소하고 Pt2 +의 비율이 증가하는 경향을 나타내었다. 예컨대 일반적인 일산화탄소 상온 산화촉매는 metallic Pt에서 반응이 진행되기 때문에 metallic Pt의 비율이 높을수록 반응 활성이 우수한 것으로 알려져 있다. In addition, in [Table 3], the quantitative value of the energy level identified in FIG. 5 and the peak of Pt 4f obtained through XPS analysis were separated, and the oxidation value ratio of metallic Pt and Pt 2 + was calculated. Although the metallic Pt oxidation value ratio of the catalysts prepared in Preparation Example 1, Preparation Example 3, and Comparative Preparation Example 1 was 50% or more, the content of antimony increased when the supported amount of antimony was 2 parts by weight or more compared to 100 parts by weight titania. Accordingly, the proportion of metallic Pt decreased significantly and the proportion of Pt 2 + tended to increase. For example, since the reaction proceeds in metallic Pt in a general carbon monoxide room temperature oxidation catalyst, it is known that the higher the ratio of metallic Pt is, the better the reaction activity is.

즉, 제조예 4와 5로 제조한 촉매는 SMSI가 증진되었음에도 불구하고 안티몬이 백금에 많은 산소 양을 공급함으로써 백금의 산화가가 Pt2 +로 많이 존재하기 때문에 안티몬의 함량이 많아질수록 일산화탄소 반응특성이 감소된 것으로 사료된다. 따라서 제조예 1에 의해 제조된 촉매는 SMSI를 증진시켜 우수한 반응 특성을 나타냄과 동시에 다량의 metallic Pt를 가지고 있어 가장 우수한 반응활성을 나타냈으며, 제조예 3 및 4에 의해 제조된 촉매들은 SMSI가 증진되었으나 다량의 안티몬의 첨가로 인해 metallic Pt의 비율이 감소하여 보다 낮은 반응활성을 나타낸 것으로 사료된다. In other words, in the catalysts prepared in Preparation Examples 4 and 5, although the SMSI was enhanced, the oxidation value of platinum is present as Pt 2 + because antimony supplies a large amount of oxygen to the platinum, so the carbon monoxide reaction as the content of antimony increases. It is believed that the characteristics were reduced. Therefore, the catalyst prepared by Preparation Example 1 exhibited excellent reaction characteristics by enhancing SMSI, and at the same time, exhibited the best reaction activity because it had a large amount of metallic Pt, and the catalysts prepared by Preparation Examples 3 and 4 showed SMSI enhancement. However, due to the addition of a large amount of antimony, the proportion of metallic Pt decreased, which is believed to exhibit lower reaction activity.

구분division 제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 3Manufacturing Example 3 제조예 4Manufacturing Example 4 제조예 5Manufacturing Example 5 비교제조예 1Comparative Production Example 1 metallic Pt/Pt total (%)metallic Pt/Pt total (%) 52.8352.83 56.7256.72 43.5143.51 37.2737.27 53.1153.11 Pt2 +/Pt total (%)Pt 2 + /Pt total (%) 47.1747.17 43.2843.28 56.4956.49 62.7362.73 46.8946.89 결합에너지 (eV)Binding energy (eV) 70.6070.60 70.8470.84 70.6070.60 70.6070.60 71.1771.17

실시예Example 6 6

SMSI가 형성되면 일산화탄소의 흡착세기가 감소하여 상온에서 보다 쉽게 이산화탄소로 산화반응이 가능하다. 따라서 제조예 1로 제조한 촉매의 SMSI의 형성을 명확히 조사하기 위해 [표 4]에 제조예 1로 제조한 촉매와 비교제조예 1로 제조한 촉매의 CO-pulse chemisorption 분석 결과를 나타내었다.When SMSI is formed, the adsorption strength of carbon monoxide decreases, so oxidation reactions to carbon dioxide can be performed more easily at room temperature. Therefore, in order to clearly investigate the formation of SMSI of the catalyst prepared in Preparation Example 1, the results of CO-pulse chemisorption analysis of the catalyst prepared in Preparation Example 1 and the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 1 are shown in [Table 4].

CO pulse-chemisorption 분석 또한 상온에서 촉매의 일산화탄소 화학흡착량을 비교 분석하기 위하여 측정되었다. 분말 형태의 촉매를 U형의 반응기에 충진한 후 수소 10%/질소 분위기에서 50 cc/min의 속도로 주입하며 상온에서 300 oC까지 10 oC/min의 속도로 승온 시킨후 300 oC에서 1 시간 동안 유지하며 수분을 포함한 불순물을 제거하였다. 이후 촉매의 온도를 30 oC까지 하온한 후, 일산화탄소 10%/질소를 50 cc/min으로 pulse 주입하며 촉매의 흡착된 일산화탄소의 양을 계산하였다. 이 때 백금은 일산화탄소와 1:1 흡착을 기본으로 가정하였으며, 이 때 정량적인 수치를 [표 4]에 나타내었다. CO pulse-chemisorption analysis was also measured to compare and analyze the amount of carbon monoxide chemisorption of the catalyst at room temperature. After filling the catalyst in the form of a powder into the U-shaped reactor, it is injected at a rate of 50 cc/min in a hydrogen 10%/nitrogen atmosphere, and the temperature is raised from room temperature to 300 o C at a rate of 10 o C/min and then at 300 o C. Maintained for 1 hour to remove impurities including moisture. Thereafter, the temperature of the catalyst was lowered to 30 o C, and then 10% of carbon monoxide/nitrogen was pulsed at 50 cc/min, and the amount of adsorbed carbon monoxide of the catalyst was calculated. At this time, platinum was assumed to be 1:1 adsorption with carbon monoxide, and quantitative values are shown in [Table 4].

[표 4]의 결과를 참고하면, 제조예 1에 따라 제조된 촉매는 일산화탄소의 흡착량은 8.096*10- 3 mmol/g으로 나타났으며 비교제조예 1에 따라 제조된 촉매의 일산화탄소 흡착량은 2.222*10- 2 mmol/g으로 나타남에 따라 그 양의 차이가 2.74 배 이상인 것으로 나타났다. 이러한 제조예 1로 제조한 촉매의 일산화탄소 흡착량의 감소는 촉매의 SMSI 증진으로 인해 일산화탄소의 흡착 세기가 감소하여 상온에서 pulse 방식으로 일산화탄소를 주입하였을 때, 그 흡착량이 적은 것으로 사료된다. 따라서 SMSI의 증진으로 인해 일산화탄소의 흡착세기를 약하게 함으로써 이산화탄소로의 산화 반응이 우수하게 나타나며, 이로 인해 우수한 일산화탄소 반응특성을 가질 수 있는 것으로 사료된다.[Table 4] Referring to the results, the catalyst prepared according to Preparation Example 1, the amount of adsorption of carbon monoxide is 8.096 * 10 - carbon monoxide adsorption amount of the catalyst prepared was found to 3 mmol / g according to Comparative Preparation Example 1 2.222 - 10 - according to the is shown as 2 mmol / g showed that the difference in the amount not less than 2.74 times. The reduction in the amount of carbon monoxide adsorption of the catalyst prepared in Preparation Example 1 decreases the adsorption strength of carbon monoxide due to the enhancement of SMSI of the catalyst, and it is believed that the adsorption amount is small when carbon monoxide is injected in a pulse manner at room temperature. Therefore, it is considered that the oxidation reaction to carbon dioxide is excellent by weakening the adsorption strength of carbon monoxide due to the enhancement of SMSI, and thus, it is considered that the excellent carbon monoxide reaction characteristics can be obtained.

구분division 제조예 1Manufacturing Example 1 비교제조예 1Comparative Production Example 1 일산화탄소 흡착량
(mmol/g)Carbon monoxide adsorption amount
(mmol/g) 8.096*10-3 8.096*10 -3 2.222*10-2 2.222*10 -2

실시예Example 7 7

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 촉매의 물성치로서 본 발명이 개시하는 SMSI의 유무 및 이에 영향을 주는 환원공정의 수반 여부에 따른 일산화탄소 제거능을 평가하기 위해 제조예 1 및 비교제조예 3에 따라 제조된 촉매의 일산화탄소 전환율을 측정하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.Prepared according to Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 in order to evaluate the carbon monoxide removal ability according to the presence or absence of SMSI disclosed by the present invention as a physical property of the catalyst in the catalyst prepared according to the present invention and the accompanying reduction process that affects it. The carbon monoxide conversion rate of the resulting catalyst was measured and the results are shown in FIG. 6. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험조건][Experimental conditions]

일산화탄소 농도 주입량을 100 ppm으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.The experiment was carried out in the same manner as in Example 1, except that the injection amount of the carbon monoxide concentration was 100 ppm.

[측정방법][How to measure]

실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하였다.Experiments were carried out in the same manner as in Example 1.

도 6을 참조하면, 환원공정이 배제된 비교제조예 3에 따라 제조된 백금/안티몬/티타니아 촉매의 경우 일산화탄소 주입과 동시에 일산화탄소 전환율이 급격히 감소하며 상온에서 일산화탄소 제거능을 갖지 못한 것으로 나타났다. 반면, 환원공정이 추가된 제조예 1에 따라 제조된 백금/안티몬/티타니아 촉매의 경우 주입되는 일산화탄소를 모두 제거하며 우수한 일산화탄소 전환율을 나타냈다. 즉, 제조예 1과 비교제조예 3으로 제조된 촉매들 모두 백금/안티몬/티타니아 조성으로 제조된 것은 동일하지만 환원이 배제된 비교제조예 3에 따라 제조된 촉매는 SMSI의 부재로 인해 상온에서 일산화탄소를 처리할 수 있는 능력이 없는 것으로 나타났다.6, in the case of the platinum/antimony/titania catalyst prepared according to Comparative Production Example 3 in which the reduction process was excluded, the carbon monoxide conversion rate rapidly decreased at the same time as carbon monoxide was injected, and it was found that it did not have the ability to remove carbon monoxide at room temperature. On the other hand, in the case of the platinum/antimony/titania catalyst prepared according to Preparation Example 1 to which the reduction process was added, all of the injected carbon monoxide was removed, and excellent carbon monoxide conversion was shown. That is, the catalysts prepared in Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 were the same as those prepared with platinum/antimony/titania composition, but the catalyst prepared according to Comparative Preparation 3, excluding reduction, was carbon monoxide at room temperature due to the absence of SMSI. Appeared to have no ability to handle it.

실시예Example 8 8

촉매의 물성치로서 본 발명이 개시하는 저온에서의 산소 전달특성을 조사하기 위해 제조예 1과 비교제조예 1 및 비교제조예 3에 따라 제조된 촉매의 H2-TPR 분석을 수행하여 도 7에 나타내었으며, XPS O 1s 분석으로 촉매 내의 산소의 분리를 통하여 촉매의 redox 특성을 조사하여 [표 5]와 도 8에 나타내었다. 저온에서의 산소 전달 특성은 H2-TPR을 통해 시간에 따라 촉매를 승온 시키면서 산소의 양과 산소의 거동특성을 비교 평가할 수 있으며, 또한 XPS O 1s 분석을 통하여 표면흡착산소와 격자산소의 양을 분리해냄으로써 촉매의 redox 특성을 비교 평가할 수 있다.In order to investigate the oxygen transfer characteristics at a low temperature disclosed by the present invention as the physical properties of the catalyst, H 2 -TPR analysis of the catalysts prepared according to Preparation Example 1, Comparative Preparation Example 1, and Comparative Preparation Example 3 was performed and shown in FIG. The redox properties of the catalyst were investigated through the separation of oxygen in the catalyst by XPS O 1s analysis, and are shown in Table 5 and FIG. 8. For oxygen transfer characteristics at low temperatures, the amount of oxygen and the behavioral characteristics of oxygen can be compared and evaluated while raising the catalyst over time through H 2 -TPR, and the amount of surface adsorbed oxygen and lattice oxygen can be separated through XPS O 1s analysis. By doing so, the redox properties of the catalyst can be compared and evaluated.

H2-TPR 분석은 100 ㎛ 이하로 분쇄된 0.3 g의 촉매를 충진한 후, 촉매 표면의 수분 및 불순물 제거와 촉매의 활성화를 위하여 산소 5%/헬륨을 분당 50 cc 흘리며 50 oC에서 30 분간 유지하였다. 이 후 수소 10%/알곤을 주입시키며 촉매 표면의 흡착과 탈착을 안정화시켜 환원분위기로 만든 후, 분당 50 cc 흘리며 분당 10 oC의 속도로 승온시켜 소모된 수소의 농도를 TCD를 이용하여 확인하였다. 분석기는 2920 Auctochem (Micromeritics)을 사용하였으며, 농도 측정을 위한 detector는 TCD (Thermal Conductivity Detector)를 사용하였으며, 그 결과를 도 7에 나타내었으며, XPS O 1s의 결과는 [표 5]와 도 8에 나타내었다.For H 2 -TPR analysis, 0.3 g of catalyst pulverized to less than 100 µm was charged, and oxygen 5%/helium 50 cc per minute was flowed at 50 o C for 30 minutes to remove moisture and impurities from the catalyst surface and activate the catalyst. Maintained. After that, 10% hydrogen/argon was injected to stabilize the adsorption and desorption of the catalyst surface to create a reducing atmosphere, and then the temperature was raised at a rate of 10 o C per minute by flowing 50 cc per minute, and the concentration of consumed hydrogen was checked using TCD. . 2920 Auctochem (Micromeritics) was used as the analyzer, and TCD (Thermal Conductivity Detector) was used as the detector for concentration measurement, and the results are shown in FIG. 7, and the results of XPS O 1s are shown in [Table 5] and FIG. Indicated.

도 7을 참조하면, H2-TPR의 결과, 제조예 1로 제조한 촉매의 경우 비교제조예 3과 달리 최종적으로 환원 공정을 진행함으로써 200 oC 이상의 높은 온도에서 사용할 수 있었던 산소를 저온으로 끌어옴으로써 저온에서 반응 온도범위인 상온에서 산소를 이용할 수 있는 능력을 형성시킴으로써 반응에 참여하게 하였고, 이러한 반응 온도범위인 상온에서 사용할 수 있는 산소의 양을 매우 증진시켰으며, 따라서 촉매의 redox 특성이 우수해지고 이로 인해 상온에서의 일산화탄소 산화 반응 특성이 우수해진 것으로 사료된다.Referring to FIG. 7, as a result of H 2 -TPR, in the case of the catalyst prepared in Preparation Example 1, unlike Comparative Preparation Example 3, by finally performing a reduction process, oxygen that could be used at a high temperature of 200 o C or higher is drawn to a low temperature. As a result, the reaction was made to participate by forming the ability to use oxygen at room temperature, which is the reaction temperature range at low temperature, and the amount of oxygen that can be used at room temperature, which is the reaction temperature range, was greatly improved. It is considered to be excellent, and this resulted in excellent carbon monoxide oxidation reaction characteristics at room temperature.

[표 5]와 도 8을 참조하면, XPS O 1s 분리 결과, 제조예 1로 제조한 촉매의 전체 산소 중의 표면 흡착 산소의 양은 27.56%이고, 비교제조예 3으로 제조한 촉매의 표면 흡착 산소의 양은 19.91%로, 제조예 1의 경우 전체 산소 중 많은 비율의 표면흡착 산소를 차지하였다. 이는 촉매의 표면에서 반응에 참여할 수 있는 산소의 양이 많아짐으로써 촉매의 redox 특성이 증진되었기 때문에 상온에서의 일산화탄소 산화 반응이 우수해졌다고 판단되며, 따라서 제조예 1과 비교제조예 3의 상온에서의 일산화탄소 산화 반응에서 반응활성 인자는 SMSI의 유무와 함께, 반응온도 범위인 상온에서 산소를 이용할 수 있게 하여 반응에 참여시킬 수 있는 능력 형성의 두 가지로 사료된다.Referring to Table 5 and FIG. 8, as a result of the XPS O 1s separation, the amount of surface adsorbed oxygen in the total oxygen of the catalyst prepared in Preparation Example 1 was 27.56%, and that of the surface adsorbed oxygen in the catalyst prepared in Comparative Preparation Example 3 The amount was 19.91%, and in the case of Preparation Example 1, a large proportion of surface adsorbed oxygen was occupied among the total oxygen. It is judged that the carbon monoxide oxidation reaction at room temperature was excellent because the amount of oxygen that can participate in the reaction on the surface of the catalyst was increased, so that the redox characteristics of the catalyst were improved, and thus Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 3 at room temperature In the carbon monoxide oxidation reaction, the reaction activity factors are considered to be two things: the presence or absence of SMSI and the formation of the ability to participate in the reaction by making oxygen available at room temperature, which is the reaction temperature range.

구분division 제조예 1Manufacturing Example 1 비교제조예 1Comparative Production Example 1 비교제조예 3Comparative Production Example 3 표면흡착 산소/전체 산소 (%)Surface adsorption oxygen/total oxygen (%) 27.5627.56 17.6917.69 19.9119.91

실시예Example 9 9

본 발명에 따라 제조된 촉매에 있어 포름알데히드 상온 산화 반응 내구성을 평가하기 위하여 공간속도 200,000 및 300,000 hr-1에서 제조예 8에 따라 제조된 촉매와 비교제조예 4에 따라 제조된 촉매의 포름알데히드의 전환율을 측정하고 그 결과를 도 9에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.In order to evaluate the durability of the formaldehyde oxidation reaction at room temperature in the catalyst prepared according to the present invention, the formaldehyde of the catalyst prepared according to Preparation Example 8 and the catalyst prepared according to Comparative Preparation Example 4 at a space velocity of 200,000 and 300,000 hr -1 The conversion rate was measured and the results are shown in FIG. 9. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험 조건][Experimental conditions]

반응기의 온도는 서큘레이터를 이용하여 물을 순환시켜 25 oC로 일정하게 유지하였으며, 공급되는 포름알데히드의 농도는 10 ppm/공기, 상대습도는 55%로 유지하여 공간속도 200,000, 300,000 hr-1에서 실험을 수행하였다. 참고적으로, 공간속도는 촉매가 처리할 수 있는 대상가스의 양을 정량적으로 나타내는 지표로서 전체가스 유량(부피)에 대한 촉매량(부피)의 비율로 나타낸다. 예컨대, 공간속도가 크면 촉매의 단위 부피당 처리 가스량이 많음을 의미한다.The temperature of the reactor was kept constant at 25 o C by circulating water using a circulator, and the supplied formaldehyde concentration was maintained at 10 ppm/air, and the relative humidity was maintained at 55%, so that the space velocity 200,000, 300,000 hr -1 The experiment was carried out at. For reference, the space velocity is an index that quantitatively indicates the amount of target gas that the catalyst can process, and is expressed as a ratio of the catalyst amount (volume) to the total gas flow rate (volume). For example, if the space velocity is large, it means that the amount of processing gas per unit volume of the catalyst is large.

[측정 방법][How to measure]

포름알데히드의 상온 산화 반응 실험은 고정층 반응기를 사용하였고, 포름알데히드가 산화되면 반응식 2에 의해 이산화탄소와 물이 생성되며, 생성되는 CO2의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다. 포름알데히드의 초기 농도와 미반응 포름알데히드의 농도는 검지관(91, Gas Tec. Co.)을 사용하였다.A fixed bed reactor was used for the room temperature oxidation reaction experiment of formaldehyde, and when formaldehyde is oxidized, carbon dioxide and water are produced according to Reaction Formula 2, and a non-dispersive infrared gas analyzer (ZKJ-2) to measure the amount of generated CO 2 Fuji Electric Co.) was used. For the initial concentration of formaldehyde and the concentration of unreacted formaldehyde, a detector tube (91, Gas Tec. Co.) was used.

도 9의 결과를 참고하면 백금의 담지량이 0.1중량%로 제조된 제조예 8 및 비교제조예 4 촉매의 경우 공간속도 200,000 hr-1에서 각각 94.44% 68.75%를 나타냈으며 안티몬이 첨가됨에 따라 적은 귀금속 담지량 및 높은 공간속도에서도 우수한 전환율을 나타내었다. 또한 제조예 8에 따라 제조된 촉매는 공간속도 300,000 hr-1의 더욱 극한적인 조건에서도 70% 이상의 전환율을 나타내어 우수한 반응특성을 나타냈다.Referring to the results of FIG. 9, the catalysts of Preparation Example 8 and Comparative Preparation Example 4 in which the supported amount of platinum was 0.1% by weight showed 94.44% 68.75% at a space velocity of 200,000 hr -1 , respectively, and as antimony was added, less precious metals were added. It showed an excellent conversion rate even at the loading amount and high space velocity. In addition, the catalyst prepared according to Preparation Example 8 exhibited a conversion rate of 70% or more even under the more extreme conditions of a space velocity of 300,000 hr -1 , showing excellent reaction characteristics.

실시예Example 10 10

본 발명에 따라 제조예 1로 제조한 촉매에 대한 최적 코팅방법을 선정하기 위하여 다양한 바인더 종류에 따른 어트리션 밀 및 볼 밀 두 가지의 분쇄 조건을 이용하여 촉매를 분쇄시킨 후, 담체인 허니컴에 코팅한 제조예 9 내지 14에 관한 코팅성 평가를 수행하고 그 결과를 [표 6]에 나타내었으며, 앞선 코팅성 평가에서 우수한 코팅성을 보였던 제조예 9와 제조예 14의 두 가지를 선정하여 포름알데히드 상온 산화반응 특성을 확인하기 위하여 공간속도 200,000 hr-1에서 측정한 포름알데히드 전환율을 도 10에 나타내었다. 실험조건 및 측정 방법은 다음과 같다.In order to select the optimum coating method for the catalyst prepared in Preparation Example 1 according to the present invention, the catalyst was pulverized using two crushing conditions of an attraction mill and a ball mill according to various types of binders, and then added to the honeycomb carrier. Coating evaluation was performed on the coated Preparation Examples 9 to 14, and the results are shown in [Table 6], and two types of Preparation Example 9 and Preparation Example 14, which showed excellent coating properties in the previous coating evaluation, were selected to form In order to confirm the aldehyde room temperature oxidation reaction characteristics, the formaldehyde conversion rate measured at a space velocity of 200,000 hr -1 is shown in FIG. 10. Experimental conditions and measurement methods are as follows.

[실험 조건][Experimental conditions]

반응기의 온도는 서큘레이터를 이용하여 물을 순환시켜 25 oC로 일정하게 유지하였으며, 공급되는 포름알데히드의 농도는 3.5~ 5 ppm/공기, 상대습도는 55%로 유지하여 공간속도 200,000 hr-1에서 실험을 수행하였다. 참고적으로, 공간속도는 촉매가 처리할 수 있는 대상가스의 양을 정량적으로 나타내는 지표로서 전체가스 유량(부피)에 대한 촉매량(부피)의 비율로 나타낸다. 예컨대, 공간속도가 크면 촉매의 단위 부피당 처리 가스량이 많음을 의미한다.The temperature of the reactor was kept constant at 25 o C by circulating water using a circulator, and the concentration of supplied formaldehyde was maintained at 3.5 to 5 ppm/air, and the relative humidity was maintained at 55%, and the space velocity 200,000 hr -1 The experiment was carried out at. For reference, the space velocity is an index that quantitatively indicates the amount of target gas that the catalyst can process, and is expressed as a ratio of the catalyst amount (volume) to the total gas flow rate (volume). For example, if the space velocity is large, it means that the amount of processing gas per unit volume of the catalyst is large.

[측정 방법][How to measure]

포름알데히드의 상온 산화 반응 실험은 고정층 반응기를 사용하였고, 포름알데히드가 산화되면 반응식 2에 의해 이산화탄소와 물이 생성되며, 생성되는 CO2의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다. 포름알데히드의 초기 농도와 미반응 포름알데히드의 농도는 검지관(91, Gas Tec. Co.)을 사용하였다.A fixed bed reactor was used for the room temperature oxidation reaction experiment of formaldehyde, and when formaldehyde is oxidized, carbon dioxide and water are produced according to Reaction Formula 2, and a non-dispersive infrared gas analyzer (ZKJ-2) to measure the amount of generated CO 2 Fuji Electric Co.) was used. For the initial concentration of formaldehyde and the concentration of unreacted formaldehyde, a detector tube (91, Gas Tec. Co.) was used.

[표 6]의 결과를 참고하면 제조예 9 내지 제조예 14로 제조한 코팅 촉매의 정면과 측면 및 코팅성 평가로 attachment strength를 진행한 사진을 나타내었다. 그 결과 어트리션 밀의 분쇄 방법으로 Ti 바인더를 사용한 제조예 9와 볼 밀의 분쇄 방법으로 Si Ludox 바인더를 사용한 제조예 14의 코팅성이 가장 우수하였으며, 바인더로 Sb2O5를 이용한 제조예 10 및 제조예 13의 코팅 촉매의 경우 코팅성 평가를 수행하였을 때, 묻어나오는 촉매의 양이 많았으며 슬러리의 점도가 높아 허니컴에 촉매를 코팅하는 과정에서 셀의 기공이 막히는 현상을 나타내었다.Referring to the results of [Table 6], photographs of the front and side surfaces of the coating catalysts prepared in Preparation Examples 9 to 14 and the attachment strength progressed by evaluation of coating properties are shown. As a result, the coating properties of Preparation Example 9 using a Ti binder as the grinding method of the attention mill and Preparation Example 14 using the Si Ludox binder as the grinding method of the ball mill were the most excellent, and Preparation Example 10 using Sb 2 O 5 as the binder and In the case of the coating catalyst of Preparation Example 13, when the coating property was evaluated, the amount of the catalyst was large and the viscosity of the slurry was high, indicating that the pores of the cell were clogged in the process of coating the catalyst on the honeycomb.

따라서 도 11에 코팅성 측면에서 가장 우수하였던 제조예 9와 제조예 14로 제조한 코팅 촉매의 공간속도 200,000 hr-1에서 포름알데히드 전환율을 나타내었다. 제조예 14의 경우, 포름알데히드를 3.5 ppm 주입하였을 때, 반응 후 배출되는 포름알데히드의 측정 농도는 0.4 ppm으로 88% 이상의 우수한 효율을 나타내었으며, 제조예 9의 경우 포름알데히드를 5 ppm 주입하였을 때, 반응 후 배출되는 포름알데히드의 측정 농도는 1.5 ppm으로써 70%의 효율을 나타내었다. 코팅성이 좋지 않았던 Sb2O5를 바인더로 사용한 제조예 10과 제조예 13으로 제조한 코팅 촉매의 경우, 반응 활성을 전혀 나타내지 않았으며, 따라서 코팅성과 반응 효율 측면 두 가지 모두 고려하였을 때 최적의 코팅 방법은 가장 우수한 포름알데히드 전환율을 나타내었던 제조예 14의 방법인 Si Ludox 바인더를 촉매 대비 5% 첨가하여 볼밀을 이용하여 코팅한 촉매로 판단된다.Therefore, in FIG. 11, the formaldehyde conversion rate was shown at a space velocity of 200,000 hr -1 of the coating catalysts prepared in Preparation Example 9 and Preparation Example 14, which were the best in terms of coating properties. In the case of Preparation Example 14, when 3.5 ppm of formaldehyde was injected, the measured concentration of formaldehyde discharged after the reaction was 0.4 ppm, indicating an excellent efficiency of 88% or more, and in the case of Preparation Example 9, when 5 ppm of formaldehyde was injected , The measured concentration of formaldehyde discharged after the reaction was 1.5 ppm, indicating an efficiency of 70%. In the case of the coating catalysts prepared in Preparation Example 10 and Preparation Example 13 using Sb 2 O 5 , which had poor coating properties, as a binder, the reaction activity was not exhibited at all. Therefore, when considering both coating properties and reaction efficiency aspects, the optimum The coating method is judged to be a catalyst coated using a ball mill by adding 5% of the Si Ludox binder, which is the method of Preparation Example 14, which showed the best formaldehyde conversion, compared to the catalyst.

Figure pat00001
Figure pat00001

Claims (14)

일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매로서, 티타니아(TiO2) 100 중량부에 대해 안티몬(Sb) 0.5~3 중량부를 포함하고, 안티몬/티타니아 100 중량부에 대해 백금(Pt) 0.1~3 중량부를 포함하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.
As a room temperature oxidation catalyst for removing carbon monoxide or formaldehyde, it contains 0.5 to 3 parts by weight of antimony (Sb) per 100 parts by weight of titania (TiO 2 ), and 0.1 to 3 parts by weight of platinum (Pt) per 100 parts by weight of antimony/titania Platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst containing.
 제1항에 있어서, 촉매의 결합에너지가 70.5~70.9eV이고, metallic Pt/Pt total (%)가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.
The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst according to claim 1, wherein the catalyst has a binding energy of 70.5 to 70.9 eV and a metallic Pt/Pt total (%) of 50% or more.
 일산화탄소 또는 포름알데히드 제거용 상온 산화촉매 제조방법으로서, 티타니아 (TiO2) 담체에 안티몬(Sb) 및 백금(Pt)의 활성금속을 담지한 후, 환원 공정을 추가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 상온 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
A room temperature oxidation catalyst manufacturing method for removing carbon monoxide or formaldehyde, characterized in that it is produced by adding an active metal such as antimony (Sb) and platinum (Pt) on a titania (TiO 2 ) support and then adding a reduction process. / Antimony / titania room temperature oxidation catalyst manufacturing method.
 제3항에 있어서, 상기 환원 공정은 환원성 분위기에서 500~700oC로 1~10hr 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 3, wherein the reducing process is performed for 1 to 10 hours at 500 to 700 o C in a reducing atmosphere.
 제3항에 있어서, 상기 활성금속을 담지하는 과정은, 상기 티타니아(TiO2) 100 중량부에 대해 안티몬(Sb)이 0.5~3 중량부로 포함되도록 안티몬 전구체를 담지하여 안티몬/티타니아를 제조하고, 상기 안티몬/티타니아 100 중량부에 대해 백금(Pt)이 0.1~3 중량부로 포함되도록 백금 전구체를 담지하여 백금/안티몬/티타니아를 제조하는 순서로 수행되는 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 3, wherein the process of supporting the active metal comprises supporting an antimony precursor so that 0.5 to 3 parts by weight of antimony (Sb) is included with respect to 100 parts by weight of the titania (TiO 2 ) to prepare antimony/titania, Platinum / antimony / titania room temperature oxidation catalyst, characterized in that carried out in the order of producing platinum / antimony / titania by supporting a platinum precursor so that 0.1 to 3 parts by weight of platinum (Pt) is included with respect to 100 parts by weight of antimony / titania Manufacturing method.
 제3항에 있어서, 상기 안티몬 전구체는 안티몬 클로라이드(SbCl3), 안티몬 아세테이트((CH3CO2)3Sb), 안티몬 나이트레이트(2Sb2O3N2O5), 안티몬 졸로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 3, wherein the antimony precursor is selected from the group consisting of antimony chloride (SbCl 3 ), antimony acetate ((CH 3 CO 2 ) 3 Sb), antimony nitrate (2Sb 2 O 3 N 2 O 5 ), and antimony sol. Platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst manufacturing method, characterized in that at least one type.
 제3항에 있어서, 백금 전구체는 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금 (Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 3, wherein the platinum precursor is platinum chloride (PtCl 4 ), tetra-amine platinum nitrate (Pt(NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 ), platinum hydroxide (Pt(OH) 2 ), and hydroxyl platinum ( (NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt(OH) 6 ) Platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst manufacturing method, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
 제5항에 있어서, 상기 안티몬 담지 과정은 티타니아와 안티몬 전구체의 슬러리를 건조한 후 500~700 oC로 1~10hr 동안 소성하여 수행되는 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 5, wherein the antimony supporting process is performed by drying the slurry of titania and the antimony precursor and then calcining the slurry at 500 to 700 ° C for 1 to 10 hours.
 제5항에 있어서, 상기 백금 담지 과정은 안티몬/티타니아와 백금 전구체의 슬러리를 건조한 후 400 oC로 1~5hr 동안 소성하여 수행되는 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매 제조방법.
The method of claim 5, wherein the platinum-supporting process is performed by drying the slurry of antimony/titania and platinum precursor and then firing at 400 ° C for 1 to 5 hours.
 제1항에 있어서, 입자, 단일체(monolith), 슬레이트, 플레이트 및 펠렛으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형태로 가공된 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.
The platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst according to claim 1, characterized in that it is processed into any one shape selected from the group consisting of particles, monoliths, slate, plates, and pellets.
 제1항에 있어서, 허니컴, 금속판, 금속 섬유, 세라믹 필터 및 메탈 폼으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 구조체나 공기 정화기, 실내 장식물, 내외장재 및 벽지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물품에 코팅된 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.
The method of claim 1, wherein any one structure selected from the group consisting of honeycomb, metal plate, metal fiber, ceramic filter, and metal foam, or an air purifier, interior decoration, interior and exterior material, and wall paper are coated on any one article selected from the group consisting of Platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst characterized by.
 제1항에 있어서, 상온 산화촉매 100 중량부에 대해 Ti, Sb 또는 Si로부터 선택되는 바인더 5 중량부를 첨가하여 어트리션밀이나 볼밀의 방법으로 제조한 슬러리 코팅액으로 제공되는 것을 특징으로 하는 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매.
The platinum/antimony according to claim 1, wherein 5 parts by weight of a binder selected from Ti, Sb or Si is added to 100 parts by weight of a room temperature oxidation catalyst, and is provided as a slurry coating solution prepared by the method of an attraction mill or a ball mill. /Titania room temperature oxidation catalyst.
 제1항, 제2항 또는 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매에 일산화탄소, 산소 및 수분을 포함하는 혼합가스를 접촉시켜 일산화탄소를 상온에서 제거하는 방법.
A method of removing carbon monoxide at room temperature by contacting a mixed gas containing carbon monoxide, oxygen and moisture with the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst according to any one of claims 1, 2, or 10 to 12. .
 제1항, 제2항 또는 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 백금/안티몬/티타니아 상온 산화촉매에 포름알데히드, 산소 및 수분을 포함하는 혼합가스를 접촉시켜 포름알데히드를 상온에서 제거하는 방법.
Formaldehyde is removed at room temperature by contacting a mixed gas containing formaldehyde, oxygen and moisture with the platinum/antimony/titania room temperature oxidation catalyst according to any one of claims 1, 2 or 10 to 12. How to.
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