KR940000867B1 - 배기가스 정화촉매체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

배기가스 정화촉매체 및 그 제조방법
본 발명은, 각종 연소기로부터 배출되는 미연소의 탄화수소, 1산화탄소를 완전 연소하고, 탄산가스와 수증기로 변환하는 배기가스 정화촉매제와 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 미연소의 탄화수소, 1산화탄소를 공기의 존재하에서 탄산가스와 수증기로 완전 산화시키는 산화촉매제로서는, 백금, 팔라듐, 로듐등의 백금족을 알루미나, 실리카등의 무기내열재료에 담지시킨 촉매제가 있으며, 그 촉매제가 가장 활성이 높은 것으로 되어 널리 사용되고 있다.
한편, 코발트, 니켈, 철등의 이른바 비(卑)금속에 대해서는, 최근에는 단독의 금속산화물보다도 각종 복합산화물이 검토되고 있다. 이들을 검토한 중에서, ABO3으로 나타내게 되는 퍼로브스카이트형 결정구조를 가진 것이 활성이 높은 것으로 되어 주목되고 있다. 이 퍼로브스카이트구조를 가진 복합산화물중에서는, LaCoO3, LaMnO3이 활성이 높은 것, 또 A사이트의 1부를 2가의 알칼리토류금속(예를 들면 스트론틈)으로 치환하면 산화활성이 향상하는 것으로 되어, 이것에 대해서는 이미 보고가 있다.
일반적으로 연소기에는 강한 연소에서부터 약한 연소까지 있으며, 그에 수반해서 배기가스의 온도가 700~800℃의 고온에서부터 300~400℃의 저온까지 변화한다. 이 때문에 배기정화촉매제에는 고온에서의 내열성과 함께 저온활성이 요구된다. 일반적으로 퍼로브스카이트를 베이스로하는 비금속의 복합산화물은 700~800℃의 고온분위기에서의 내열성에 대해서는 뛰어나 있으나, 저온활성에 대해서는 백금계 촉매에 뒤떨어진다. 이 때문에 퍼로브스카이트형 복합산화물에 미량의 백금족을 첨가하므로서 저온활성을 개선하는 일이 시도되고 있다. 이 방법에 의해 저온활성을 개선할 수 있으나, 이 촉매를 700~800℃의 고온분위기하게 쬐었을 경우, 첨가한 백금족이 열적열화를 일으키며, 결과적으로 저온활성이 열화한다. 본 발명은 상기 과제를 해결한 퍼로브스카이트형 복합산화물을 베이스로하는 촉매에 미량의 백금족을 첨가하였을 경우의 내열성이 향상된 배기가스 정화촉매와 그 제조방법을 제공하는 것이다.
내열성의 향상을 도모하기 위하여 본 발명의 촉매제는, 코듀우라이트 또는 멀라이트로 이루어진 무기내열성 산화물 담체의 표면에, LaCoO3및 LaMnO3의 적어도 1종류로 이루어진 퍼로브스카이트형 복합산화물과, 산화세륨과 알루미나졸과 철과 팔라듐을 담지한 구성으로 하는 동시에, 무기내열성 산화물 담체의 표면에, 퍼로브스카이트형 복합산화물과, 산화세륨과 알루미나졸을 담지한 후, 철과 팔라듐을 동시에 담지하는 방법에 의해서 제조하는 것이다.
무기내열성 산화물 담체의 표면에 퍼로브스카이트형 복합산화물의 1종류 이상과, 산화세륨과 알루미나졸을 담지한 후, 팔라듐과 철을 동시에 담지하므로서, 철과 팔라듐은 화합물을 만들고, 팔라듐의 다른 성분속으로의 확산 및 소결등의 열적열화를 방지하는 동시에 철은 팔라듐의 산화활성을 손상하지 않는 것으로 된다.
이하 본 발명의 배기가스 정화촉매제와 그 제조방법을 실시예에 의해서 설명한다.
[실시예 1]
400cell/inch2의 코듀우라이트제 허니컴의 무기내열성 산화물담체를 La0.9Ce0.1CoO3의 퍼로브스카이트형 복합산화물, 산화세륨(CeO2) 및 알루미나졸의 혼합물로 이루어진 슬러리에 함침, 건조후, 800℃에서 소성하였다. 소성후의 담지량은 10wt%였다. 그후 질산팔라듐, 질산 제2철의 혼합용액(농도비 : Pd : Fe=1 : 2)에 함침, 건조후, 600℃에서 소성하였다. 담지량은 팔라듐이 500mg/l가 되도록 용액의 농도를 조정하였다. 이 촉매제를 사용하여 통상적인 고정베이스유통식으로 CO 0.1% 공기밸런스로 산화활성을 검토하였다. 공간속도(S. V)는 10000h-1이였다. 촉매샘플은 전기로속 900℃에 50시간 방치후, 산화활성을 측정하였다. 반응온도 140℃에서의 활성은 75.2%였다. 비교하기 위하여 동시에 제작한 팔라듐 단독으로 500mg/l 담지한 촉매의 반응온도 140℃에서의 활성은 16.2%였다.
[실시예 2]
400cell/inch2의 멀라이트제 허니컴의 무기내열성 산화물 담체를 LACo0.8Mn0.2
O3의 퍼로브스카이트형 복합산화물, 산화세륨 및 알루미나졸의 혼합물로 이루어진 슬러리에 함침, 건조후, 800℃에서 소성하였다. 소성후의 담지량은 10wt%였다. 그후, 팔라듐과 철의 농도비를 Pd : Fe=1 : 1로 조제한 혼합용액에 함침, 건조, 소성에 의해 담지하였다. 실시예 1과 마찬가지로, Co의 산활활성을 평가하였다. 전기로속 900℃에 50시간 방치후, 반응온도 140℃에서의 산화활성은 43.4%였다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 무기내열성 산화물 담체의 표면에 퍼로브스카이트형 복합산화물의 1종류이상과 산화세륨과 알루미나졸과 철과 팔라듐을 담지한 촉매제 구성으로 하는 동시에, 무기내열성 산화물 담체의 표면에 퍼로브스카이트형 복합산화물의 1종류 이상과 산화세륨 알루미나졸을 담지한 후, 철과 팔라듐을 동시에 담지하는 제조방법에 의해서, 300~900℃의 저온에서부터 고온까지 사용할 수 있는 배기가스 정화촉매제를 얻을수 있다.

Claims (3)

  1. 코듀우라이트 또는 멀라이트로 이루어진 무기내열성 산화물담체의 표면에, LaCoO3및 LaMnO3의 적어도 1종류로 이루어진 퍼로브스카이트형 복합산화물과, 산화세륨과 알루미나졸과 철과 팔라듐을 담지한 것을 특징으로 하는 배기가스 정화촉매제.
  2. 제1항에 있어서, 퍼로브스카이트형 복합산화물의 구조의 일부에 산화세륨이 고용(固容)되어 있는 것을 특징으로하는 배기가스 정화촉매제.
  3. 무기내열성 산화물 담체의 표면에 특허청구의 범위 제1항 기재의 퍼로브스카이트형 복합산화물과, 산화세륨과 알루미나졸을 담지한 후, 철과 팔라듐을 동시에 담지하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화촉매제의 제조방법.
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