KR100887249B1 - 용매열합성 공정을 이용한 염소화 유기화합물 분해용바나디아-티타니아 촉매의 제조방법 - Google Patents

용매열합성 공정을 이용한 염소화 유기화합물 분해용바나디아-티타니아 촉매의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 염소화 유기화합물 분해를 위한 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 염소 성분을 포함하는 화합물의 연소 과정에서 배출되는 다이옥신을 비롯한 염소화 유기화합물을 처리할 수 있는 바나디아-티타니아 촉매를 이산화티타늄 담체 표면 위에 바나디아 입자가 막 구조 형태로 코팅되어 있는 코어 쉘(core shell) 구조의 바나디아-티타니아 입자를 용매열합성(solvothermal synthesis) 공정으로 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다. 용매열합성 공정을 이용한 본 발명의 제조방법은 습식법에 비해 비교적 간단하면서도 연속적인 공정으로 바나디아-티타니아 촉매를 대량으로 생산할 수 있고, 이와 같이 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매는 습식법에 의해 제조된 촉매와 상용 촉매에 비해 저온(150 내지 300℃)에서도 염소화 유기화합물에 대해 높은 분해효율을 나타낸다.
용매열합성, 바나디아-티타니아 촉매, 염소화 유기화합물, 연소설비, 연속공정

Description

용매열합성 공정을 이용한 염소화 유기화합물 분해용 바나디아-티타니아 촉매의 제조방법{METHOD FOR THE PREPARATION OF VANADIA-TITANIA CATALYST HAVING A NANO STRUCTURE FOR DEGRADING CHLORINATED ORGANIC COMPOUNDS BY USING A SOLVOTHERMAL SYNTHESIS PROCEDURE}
본 발명은 유기물의 소각이나 각종 연소 과정에서 배출되는 환경오염물질 중에서 유해성이 높은 염소화 유기화합물을 효과적으로 분해할 수 있는 바나디아-티타니아 촉매를 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 막 구조로 코팅되어 있는 코어 쉘 구조의 바나디아-티타니아 입자를 용매열합성 공정을 이용하여 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
바나디아-티타니아 촉매는 유기물의 소각이나 각종 연소 과정에서 배출되는 환경오염 물질 중 특히 유해성이 높은 염소화 유기화합물을 제거하기 위한 분해 촉매로 널리 사용되고 있다. 염소화 유기 화합물 중에서 다이옥신은 인체에 미치는 유해성의 정도가 가장 심각한데, 도시 쓰레기 소각로와 산업 폐기물 소각로 등과 같은 소각 및 연소 공정 등이 주요 생성원으로 알려져 있다. 이러한 소각 및 연소 공정에 의해 다이옥신뿐만 아니라 다양한 염소화 유기화합물이 생성되어 배출되고, 이들 중에서 특히 염소 원자를 치환체로 갖는 방향족 화합물은 재합성 반응을 통하여 다이옥신류 화합물로 전환될 수 있다. 또한, 다이옥신류 화합물은 탄소와 염소 성분으로 구성된 유기 화합물의 연소에 의한 드 노보(de novo) 합성반응에 의해서도 생성될 수 있다. 바나디아-티타니아 촉매는 활성부위(active site)인 바나디아에서 산화-환원반응에 의해 이러한 염소화 유기화합물을 산화시켜 본래의 구조를 변형 또는 분해시킴으로써 연소 설비의 배출가스를 정화하여 대기로 배출시키게 된다.
일반적으로 바나디아-티타니아 촉매는 함침법 또는 공침법과 같은 습식 합성법에 의해 제조되는데, 예컨대 이미 성형된 티타니아의 펠렛이나 분말에 바나듐 염 수용액을 함침하고 건조 소성하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 기존의 습식 합성법은 낮은 비표면적과 티타니아의 아나타제(anatase) 상이 낮은 열적 안정성으로 인하여 높은 온도에서는 부분적으로 루타일(rutile) 상으로 변형되어 결과적으로 촉매 성능의 저하를 야기하고, 촉매를 제조하는데 용해, 증발과 건조, 분쇄, 소성과 같은 여러 단계를 거쳐야 하기 때문에 수일 이상의 장시간이 소요되는 문제점이 있다.
또한, 졸-겔법을 이용하여 만든 바나디아-티타니아 습윤 젤을 이산화탄소를 이용하여 초임계 건조한 후 소성하여 바나디아-티타니아 에어로젤 촉매를 제조하는 방법이 사용되고 있으나, 이 방법 역시 바나디아와 티타니아의 전구체를 이용하여 제조하는 과정 중에 젤의 숙성 단계에 수일 이상의 제조 기간이 필요하며, 마지막에 초임계유체를 이용한 건조 과정을 수행해야 하기 때문에 시간적 및 경제적으로 실용화하는데 어려움이 있다.
이에 본 발명자들은 비교적 간단한 공정에 의해 염소화 유기화합물을 분해하는데 효과적으로 사용할 수 있는 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 방법을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 용매열합성 공정을 이용하여 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 막 구조로 코팅되어 있는 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 연속적으로 제조하는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 비교적 간단한 공정에 의해 대량 생산이 가능한 방법으로서 염소화 유기화합물을 분해할 수 있는 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 용매열합성 공정을 이용하여 연속적으로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
1) 바나디아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합용액을 제조한 후 이송가스(carrier gas) 및 보호공기(sheath air)를 주입하여 상기 전구체 혼합용액을 전기로의 고온부로 이동시키는 단계;
2) 전기로의 고온부에서 전구체 혼합용액을 용매열합성 공정으로 처리하여 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 단계; 및
3) 상기 코어 쉘 구조의 바나디아-티타니아 촉매 입자를 냉각시켜 포집하는 단계를 포함하는, 용매열합성 공정을 이용하여 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 연속적으로 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 염소화 유기화합물의 분해를 위한 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 제공한다.
아울러, 본 발명은 상기 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 이용하여 염소화 유기화합물을 분해하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따라 용매열합성 공정에 의해 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 부착되어 있는 코어 쉘 형태의 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 방법은 제조공정이 비교적 간단하고 연속적으로 이루어져 기존 습식법에 비해 제조시간을 단축할 수 있고 대량 생산이 용이할 뿐만 아니라, 이로부터 제조된 바나디아-티타니아 촉매는 연소 설비의 배출가스에 포함된 염소화 유기화합물을 비교적 저온 영역인 150 내지 300℃에서도 거의 완벽하게 분해할 수 있어 염소화 유기화합물의 분해에 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 바나디아-티타니아 촉매의 제조방법은 바나디아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합용액을 전기로의 고온부에 공급하여 용매열합성 공정에 의해 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 구조의 입자 형태로, 염소화 유기화합물을 효과적으로 분해할 수 있는 바나디아-티타니아 촉매를 연속적 으로 제조하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 용매열합성 공정을 이용하여 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 연속적으로 제조하는 방법은
1) 바나디아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합용액을 제조한 후 이송가스와 보호공기를 주입하여 상기 전구체 혼합용액을 전기로의 고온부로 이동시키는 단계;
2) 전기로의 고온부에서 전구체 혼합용액을 용매열합성 공정으로 처리하여 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 단계; 및
3) 상기 코어 쉘 구조의 바나디아-티타니아 촉매 입자를 냉각시켜 포집하는 단계를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 제조방법을 도 1을 참고로 하여 더욱 구체적으로 설명한다.
단계 1)은 바나디아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합용액을 제조한 후 이송가스와 보호공기를 이용하여 전기로의 고온부로 이동시키는 단계이다.
이 단계에서 사용가능한 바나디아 전구체로는 바나듐 옥시트라이프로폭사이드(Vanadium(Ⅴ) oxytripropoxide (VO(OCH2CH2CH3)3) 등이 사용될 수 있고, 티타니아 전구체로는 티타늄-테트라아이소프로폭사이드(Titanium tetraisopropoxide, TTIP, (Ti[OCH(CH3)2]4) 등이 사용될 수 있으며, 바나디아 전구체와 티타니아 전구체를 3.5:96.5 내지 15:85의 중량비로 혼합하여 전구체 혼합용액을 제조한다. 이때, 바 나티아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합비가 상기 범위를 초과하거나 그 미만일 경우에는 생성되는 바나디아-티타니아 촉매의 다이옥신 분해효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
상기와 같이 제조된 전구체 혼합용액을 오일 배스(oil bath) 내의 버블러(bubbler)를 포함하는 기화기(evaporator)에 넣고 이송가스를 주입하여 전구체 혼합용액을 전기로의 고온부로 이동시킨다. 유기금속화합물을 기화시키기 위해서는 100℃ 이상의 온도 유지가 필요한데 일반적인 워터 배스(water bath)에서는 이러한 온도 제어가 불가능하기 이 단계에서는 워터 배스 대신에 100 내지 200℃의 온도 제어가 가능한 오일 배스를 사용한다.
본 발명에 사용가능한 이송가스로는 질소 또는 아르곤 등의 불활성 기체가 바람직하고, 보호공기로는 압축공기(compressed air)가 바람직하다. 이때, 이송가스와 보호공기의 유량은 1:5 내지 1:10의 비율로 유지하는데, 이는 입자 생성에 필요한 보호공기 중에 포함된 산소 농도의 최적 조건에 해당된다.
기화기는 각 전구체의 비등점을 고려하여 이송가스와 보호공기의 주입 온도를 온도조절기(temperature controller)를 통해 80 내지 110℃로 조절하는 것이 바람직한데, 만약 이들의 주입 온도가 80℃ 미만인 경우에는 합성 입자의 발생량이 적어 촉매 제조가 용이하지 않다는 문제점이 발생할 수 있고, 110℃를 초과하는 경우에는 합성 입자 발생량이 너무 많아 합성된 입자들이 배관 표면에 부착되어 배관이 막히는 문제점이 발생할 수 있다.
단계 2)는 전기로의 고온부에서 전구체 혼합용액을 용매열합성 공정으로 처 리하여 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 단계이다.
이 단계에 사용되는 전기로는 가운데에 알루미나 관(alumina tube)이 위치하고 이의 상, 하부에 설치된 전기히터(electric heater)를 포함한다. 이송가스에 의해 전기로로 운반된 전구체 혼합용액은 전기로에 설치된 알루미나 관을 통과하면서 용매열합성 공정을 거치게 된다.
본 발명에 사용된 바니디아 전구체와 티타니아 전구체는 그의 중심에 각각 바나듐과 티타늄을 함유하고 3 개의 프로필기와 4개의 아이소프로필기가 산소 원자를 통해 금속 원자와 결합된 유기금속화합물 구조를 갖고 있고 실온에서 액상으로 존재하기 때문에 용매열합성 공정을 위해 별도의 유기용매 공급 과정은 없다. 용매열합성 공정은 900 내지 1100℃의 온도에서 1초 내지 1분간 수행되는데, 온도가 900℃ 미만인 경우에는 비결정화가 야기되는 문제점이 발생할 수 있고, 1100℃를 초과하는 경우에는 아나타제(anatase) 상에서 루타일(rutile) 상으로의 전이와 생성되는 입자 크기가 증가되어 촉매 기능이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 처리시간에 따라 입자의 크기를 조절할 수 있는데, 처리시간이 길어짐에 따라 입자 크기가 증가하며, 촉매가 사용되는 용도에 따른 입자 크기와 비표면적 등을 제어할 수 있다. 이때, 알루미나 관의 온도는 이 관의 상, 하부에 설치된 전기히터에 의해 조절되고, 전기히터는 알루미나 관의 온도를 일정하게 유지할 뿐만 아니라 알루미나 관 내에서 용매열합성 공정에 의해 형성된 나노 입자들의 급랭으로 인한 입자 뭉침 현상도 방지할 수 있다.
전구체 혼합액은 이 단계에서 용매열합성 공정에 의해 처리되면서 전구체 표면의 프로필기가 기화되어 배출되고 이산화티타늄 담체 표면 위에 바나디아 입자가 막 구조 형태로 코팅되면서 코어 쉘(core shell) 구조의 바나디아-티타니아 촉매 입자가 제조된다. 이때, 제조된 바나디아-티타니아 촉매에서 바나디아의 함량은 전체 촉매 중량의 3 내지 15 중량%인 것이 바람직한데, 3 중량% 미만인 경우에는 활성자리인 바나디아 입자수가 너무 적아서 촉매 기능이 저하되며, 바나디아 함량이 15 중량%를 초과하는 경우에는 티타니아 표면의 바나디아 층이 두꺼워지며 바나디아와 티타니아의 상호작용이 약해져서 촉매 기능이 저하된다.
단계 3)은 단계 2)에서 형성된 코어 쉘 구조의 바나디아-티타니아 촉매 입자를 100℃ 이하로 냉각시켜 포집하는 단계이다.
일반적으로 나노 입자의 포집은 온도차에 의한 열영동(thermophoresis)을 이용하여 합성된 입자를 급속 냉각시켜 열영동 판에 포집하는 방법이 사용되지만, 이 방법은 입자가 포집됨에 따라 열영동 판의 표면 온도가 상승하여 점차적으로 입자 포집 효율이 낮아지고 입자 포집 시간이 과도하게 소요되는 단점이 있다. 이에 본 발명에서는 입자 포집 효율을 높이기 위해 이중관 방식의 입자 포집기(particle collection device)를 고안하여 냉각수를 이중관 내부에 통과시켜 급속 냉각에 의해 입자를 포집함과 동시에 입자 포집 과정 중에 입자포집기 온도가 지속적으로 상승하는 것을 방지하여 입자포집 효율을 높이게 한다. 본 발명에 따른 이중관 방식의 입자 포집기를 이용하면 입자 포집 효율을 향상시키고 입자 포집 시간을 단축시킬 수 있어 매우 효율적이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 2시간 간격으로 생성된 촉매 입자를 포집한다.
상기와 같이 용매열합성 공정을 이용한 본 발명의 제조방법은 종래의 습식법에 비해 비교적 간단하면서도 연속적인 공정으로 바나디아-티타니아 촉매를 대량으로 생산할 수 있는 장점을 갖는다. 종래의 습식법은 입자의 제조를 위해서 용해, 건조, 소성을 포함하는 여러 단계의 공정을 반드시 필요로 하기 때문에 단일 공정에 의한 촉매 입자의 제조가 불가능하지만, 본 발명의 제조방법은 입자 발생 공정이 단일 공정으로서 설비의 연속 가동이 가능하여 연속적으로 바나디아-티타니아 촉매 입자를 제조할 수 있다는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매는 수십 나노(10-9 m)의 입경을 가지고 바나디아 함량이 전체 촉매 중량의 3 내지 15중량%로서 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 있는 코어 쉘 구조를 가지고 있어, 염소화 유기화합물과의 반응 표면적이 넓고 물리적 안정성이 우수하여 습식법에 의해 제조된 촉매에 비해 150 내지 300℃의 저온에서도 염소화 유기화합물을 보다 효과적으로 분해할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
< 실시예 1>
티타늄-테트라아이소프로폭사이드(TTIP, Ti(OCH(CH3)2)4) 용액에 바나듐 옥시트라이프로폭사이드((C3H7O)3VO)를 3.5 중량%가 되도록 첨가하였다. 도 1의 장치를 이용하여 상기 전구체 혼합물을 버블러가 설치되어 있는 오일 배스에 넣은 후 버블러로 아르곤 가스와 압축공기를 주입하였다. 이때, 버블러를 통한 아르곤 가스와 압축공기의 주입 온도는 상온으로 유지하였고, 아르곤 가스의 유량은 700 ㎖/분이고, 압축공기의 유량은 7.0 ℓ/분인 조건으로 주입하였다. 오일 배스 내로 주입된 아르곤 가스에 의해 전구체 혼합물을 1100℃의 전기로 고온부로 운반하여 알루미나 관을 통과시키면서 용매열합성 공정에 의해 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅된 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 제조하였다. 제조된 바나디아-티타니아 촉매 입자를 냉각수가 흐르는 이중관 방식의 입자 포집기에서 50℃로 냉각시켜 2시간 마다 포집하였다.
도 2는 상기에서 제조된 바나디아 함량이 3.5 중량%인 바나디아-티타니아 촉매를 전자현미경(transmission electron microscope, TEM)으로 관찰한 사진으로, 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 형태의 나노 구조를 가짐을 확인하였다.
< 비교예 1>
본 비교예에서는 종래의 촉매 제조법으로 많이 사용하고 있는 함침법으로 바 나디아-티타니아 촉매를 제조하였다. 바나디아의 전구체로 사용된 바나듐 옥시트라이아이소프로폭사이드 3.5 중량%를 산과 함께 물에 균일하게 용해하여 상업용 티타니아(데구사, P-25) 분말에 함침시킨 후 증발하여 건조시켜 촉매를 제조하였다.
< 실험예 1>
상기 실시예 1에서 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매의 최적 활성 조건을 파악하기 위하여 연소 설비의 배출가스에 포함된 염소화 유기화합물 중에서 독성이 가장 큰 다이옥신의 대체물질로 널리 사용되고 있는 1,2-다이클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene, 1,2-DCB) 화합물을 대상으로 분해 실험을 실시하였다.
구체적으로, 실시예 1에서 제조된 바나디아 전구체의 함량이 3.5 중량%인 바나디아-티타니아 촉매 0.1 g을 고정층 반응기에 채운 후, 150℃부터 300℃까지 50℃ 간격으로 각각 2시간의 반응시간을 두어 반응성을 확인하였다. 반응기에 1800 ppm 농도의 1,2-다이클로로벤젠을 주입하고, 바나디아-티타니아 촉매의 산화제 용도로 공급된 압축공기를 이용하여 주입된 1,2-다이클로로벤젠을 22,000 h-1의 공간이동속도(space velocity)로 촉매층을 통과시켰다. 촉매 반응기에서 반응온도를 승온하기 전에 촉매층의 상부와 하부에서 채취한 시료를 GC/FID(gas chromatography with flame ionization detector)로 분석하여 1,2-다이클로로벤젠의 초기 농도를 측정하였다. 바나디아-티타니아 촉매에 의한 1,2-다이클로로벤젠 의 분해효율은 1,2-다이클로로벤젠의 초기 농도를 기준으로 촉매층의 온도를 증가시키면서 제거되는 양을 측정하여 나타내었다. 이때, 비교예 1에서 함침법에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매와 상용 촉매((주)코캣, SCR용 촉매)를 비교군으로 사용하여 동일한 실험을 수행하였다.
그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 반응온도가 높아짐에 따라 1,2-다이클로로벤젠의 분해효율이 증가하였고, 바나디아 전구체의 함량에 따라 촉매의 활성이 크게 달라지는 양상을 나타내었다. 구체적으로 본 발명에 따라 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매는 습식법에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매에 비해 분해효율이 200℃ 반응온도에서 약 70% 이상 높았고, 250℃에서는 약 50% 가량 높은 분해효율을 나타내었다. 또한, 본 발명의 바나디아-티타니아 촉매는 상용 촉매에 비해서 200℃ 반응온도에서는 약 25% 이상의 높은 분해효율을 나타내었으며, 250℃에서는 30% 이상 높은 분해효율을 나타내었다. 촉매층 온도가 고온(300℃)인 영역에서는 본 발명에 따라 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매와 상용 촉매의 1,2-DCB 분해효율이 거의 100%에 가깝게 나타나는 것을 확인하였다.
도 1은 본 발명에 따른 용매열합성 공정에 의해 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 있는 코어 쉘 형태의 나노 구조를 갖는 바나디아-티타니아 촉매를 제조하기 위한 장치의 구성도를 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매의 나노 구조를 전자현미경(TEM)으로 관찰한 사진이고,
도 3은 본 발명에 따른 용매열합성 공정에 의해 제조된 바나디아-티타니아 촉매의 1,2-다이클로로벤젠 분해효율을 비교한 결과이다.

Claims (12)

1) 바나디아 전구체와 티타니아 전구체의 혼합용액을 제조한 후 이송가스와 보호공기를 주입하여 상기 전구체 혼합용액을 전기로의 고온부로 이동시키는 단계;
2) 전기로의 고온부에서 전구체 혼합용액을 용매열합성 공정으로 처리하여 이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 구조의 입자 형태로 바나디아-티타니아 촉매를 제조하는 단계; 및
3) 상기 코어 쉘 구조의 바나디아-티타니아 촉매 입자를 냉각시켜 포집하는 단계를 포함하는, 용매열합성 공정을 이용하여 나노 구조의 바나디아-티타니아 촉매를 연속적으로 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 1)에서 바나디아 전구체와 티타니아 전구체가 3.5:96.5 내지 15:85의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 1)에서 바나디아 전구체가 바나듐 옥시트라이프로폭사이드(C3H7O)3VO)이고, 티타니아 전구체가 티타늄-테트라아이소프로폭사이드(TTIP. Ti(OCH(CH3)2)4)인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 1)에서 이송가스와 보호공기의 유량비가 1:5 내지 1:10으로 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 이송가스와 보호공기의 주입 온도가 80 내지 110℃의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 1)에서 이송가스가 질소 또는 아르곤의 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 1)에서 보호공기가 압축공기인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 2)에서 용매열합성 공정이 900 내지 1100℃의 온도에서 1초 내지 1분간 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 3)에서 바나디아-티타니아 촉매 입자가 100℃ 이하로 냉각되어 포집되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 3)에서 포집된 바나디아-티타니아 촉매에서 바나디아의 함량이 전체 촉매 중량의 3 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.
이산화티타늄 담체 표면에 바나디아 입자가 코팅되어 코어 쉘 형태의 나노 구조를 가지고, 상기 바나디아 함량이 전체 촉매 중량의 3 내지 15 중량%인, 제1항의 방법에 따라 제조된 바나디아-티타니아 촉매.
제11항의 바나디아-티타니아 촉매를 이용하여 염소화 유기화합물을 분해하는 방법.
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