KR100930125B1 - 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소 제거용 촉매의 제조방법 및 상기 촉매를 적용한 촉매장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤엔진의 배출가스에서 나오는 일산화탄소와 탄화수소, 그리고 매연이라고 불리는 입자상물질인 수트(soot) 또는 PM(Particulate Matter)을 이산화탄소와 물로 산화시켜 제거하는 복합 촉매의 제조방법 및 상기 촉매를 적용한 촉매장치에 관한 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 4족 금속으로 지르코늄과 티타늄 금속(A)중 하나 이상의 금속과 백금족 금속(B)으로 백금, 이리듐, 루테늄, 팔라듐중 하나 이상의 금속과, 3족 금속(C)으로 스칸듐, 이트륨 중에서 하나 이상의 금속과의 A-B-C 복합 산화물 촉매를 제조하여 Fe-Cr-Al 합금이나 스텐레스스틸등의 금속 재질의 다공성 폼이나 필터와 코디어라이트등의 세라믹 재질의 다공성 폼이나 필터등에 코팅하여 낮은 온도에서도 우수한 일산화탄소와 탄화수소의 산화력을 가지며, 입자상물질의 산화효과가 뛰어난 장점을 가지고 있다. 또한 황함유량이 높은 경유를 사용하는 디젤엔진 배기에서 배출되는 아황산가스를 선택적으로 산화시키지 않아 설페이트 생성을 방지하여 촉매의 내구성을 향상시키는 장점을 가지고 있다.
일산화탄소, 탄화수소, 매연, 이산화탄소, 촉매

Description

입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소 제거용 촉매의 제조방법 및 상기 촉매를 적용한 촉매장치 {The manufacturing method of catalyst for reduction of particulate matter, hydrocarbon and carbon monoxide, and The Device with the Catalyst}
본 발명은 저온에서의 산화능력이 우수하며, 선택적인 산화반응을 하도록 복합촉매를 제조하여 낮은 온도 조건에서 일산화탄소와 탄화수소를 이산화탄소와 물로 제거하고, 입자상물질을 이산화탄소로 산화시켜 제거하며, 아항산가스는 설페이트로 산화시키지 않아 촉매의 내구성을 향상 시키며, 촉매의 저온 산화성능을 향상시키는 복합촉매의 제조방법 및 상기 촉매를 적용한 촉매장치에 관한 것이다.
종래의 기술은 세라믹 필터에 내화성 무기화합물인 알루미나를 와시코트하고 여기에 백금을 담지시켜 매연을 포집한 후, 약 350℃ 이상에서 매연이 산화가 일어나므로 포집된 매연량이 많아 급격하게 산화하여 순간적이고, 국부적인 과열이 일어나 세라믹필터가 멜팅(melting)이 일어나 녹아내리거나 깨지는 현상이 자주 발생하여 매연이 그대로 외부로 배출되고, 한편, 황 함유량이 많은 연료를 사용할 경우 아황산가스를 설페이트로 산화시켜 성능이 급격히 감소하여, 대기오염을 방지하고자 하는 본래의 목적을 달성하지 못하는 단점이 있다.
본 발명에서는 종래의 기술에 나타난 단점들을 제거하여, 아황산가스는 산화시키지 않고 선택적으로 낮은 온도에서 일산화탄소와 탄화수소, 입자상물질(soot)을 산화시켜 촉매의 저온에서의 산화성능과 내구성을 향상시키고자 한다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, A-B-C 복합 촉매를 사용하,여 BPT(Balance Point Temperature)가 낮아 저온에서 입자상물질인 피엠(PM)이 지속적으로 저감되어 매연과 탄화수소의 제거 능력이 우수하며, 아황산가스의 전환율이 낮아 선택적으로 PM, 탄화수소, 일산화탄소만을 산화시키고 아황산가스가 산화되어 설페이트를 형성하는 것을 막아 촉매의 성능을 극대화 시키고 내구성을 증가시키게 된다.
저온에서부터 포집된 매연을 지속적으로 산화시켜서, 금속 폼이나 세라믹필터에 매연의 포집 부하를 줄여주어, 포집된 매연과 제거되는 매연이 균형을 이루는 BPT(Balance Point Temperature)가 250℃ 이전에 이루어져, 금속 폼이나 세라믹 필터에 손상이 없이 지속적으로 사용 가능하고, 고유황유를 사용하는 디젤엔진에서도 성능저감 없이 저온에서 입자상물질 및 일산화탄소와 탄화수소의 제거가 가능한 복합 촉매 및 제조방법과 장치를 제공하는데 있다.
이와같이 된 본 발명은 저온에서부터 포집된 매연을 지속적으로 산화시켜서, 금속 폼이나 세라믹필터에 매연의 포집 부하를 줄여주어, 포집된 매연과 제거되는 매연이 균형을 이루는 BPT(Balance Point Temperature)가 250℃ 이전에 이루어져, 금속 폼이나 세라믹 필터에 손상이 없이 지속적으로 사용 가능하고, 고유황유를 사용하는 디젤엔진에서도 성능저감 없이 저온에서 입자상물질 및 일산화탄소와 탄화수소의 제거가 가능하다.
본 발명에 사용되는 입자상물질, 일산화탄소, 탄화수소 제거용 촉매는 4족 금속으로 지르코늄과 티타늄 금속(A)중 하나 이상의 금속과 백금족 금속(B)으로 백금, 이리듐, 루테늄, 팔라듐중 하나 이상의 금속과, 3족 금속(C)으로 스칸듐, 이트륨 중에서 하나 이상의 금속과의 A-B-C 복합 산화물촉매를 제조한다.
4족금속(A) 화합물로는 지르코늄 금속화합물로써 질산지르코늄, 지르코늄에톡사이드, 지르코늄부톡사이드, 지르코늄프로폭사이드, 지르코늄이소프로폭사이드, 지르코늄에틸헥사노이소프로폭사이드중에서 선택된 지르코늄 화합물을 사용하며, 티타늄 금속화합물로써 사염화티타늄, 티타늄메톡사이드, 티타늄에톡사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄이소프로폭사이드, 티타늄 옥사이드아세틸아세토네이트 중에서 선택된 티타늄화합물을 사용한다. 백금족 금속(B) 화합물로는 백금 금속 화합물로 염화백금산 또는 디니트로디아민플라티네이트, 루테늄 금속화합물로 염화루테늄 또는 질산루테늄을 사용하며, 이리듐 금속화합물로 염화이리듐, 팔라듐 금속 화합물로 염화팔라듐 또는 질산팔라듐을 사용하며, 3족금속(C) 화합물로는 스칸듐 금속화합물로써 염화스칸듐, 질산스칸듐, 황산스칸듐, 아세트산스칸듐 중에서 선택된 스칸듐화합물을 사용하며, 이트륨 금속 화합물로써 질산이트륨 또는 염화이트륨을 사용한다.
4족금속(A) 화합물중에서 선택된 하나 이상의 (A)금속화합물과 백금족 금속(B)중에서 선택된 하나 이상의 (B)금속화합물과 3족 금속(C)중에서 선택된 하나 이상의 (C)금속화합물을 혼합하여, 염산이나 황산 또는 질산 수용액상에서 60℃ ∼ 150℃에서 60rpm 이상으로 3시간 이상 교반하면서 졸겔법으로 A-B-C 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올과 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란 또는 글리시독시프로필메톡시실란을 혼합하여 촉매 코팅액을 만든다.
이렇게 만들어진 상기의 촉매 코팅액으로 Fe-Cr-Al 재질, 또는 스텐레스재질의 금속 또는 합금이나, SiC, 세라믹 재질의 폼이나 필터에 함침시켜, 110℃에서 6시간 이상 건조시키고 300℃∼600℃에서 2시간 이상 소성하여, 선택적으로 일산화탄소와 탄화수소, 입자상물질을 산화시키는 A-B-C 복합 산화물 촉매 폼 또는 A-B-C 복합 산화물 촉매 필터를 얻는다. 여기서, A는 4족 금속을 나타내며, Ti, Zr 중 하나 이상의 금속이다. B는 백금족 금속을 나타내며 Pt, Ru, Ir, Pd 중 하나 이상의 금속이다. C는 3족 금속으로 스칸듐, 이트륨 중에서 하나 이상의 금속이다.
A-B-C 복합 산화물 촉매에 사용된 금속의 비율은, 4족 금속(A)에 대한 백금족 금속(B)의 비율은 100:1에서 1:100까지의 무게비로 혼합하여 사용한다. 그리고 백금족 금속(B)에 대한 3족 금속(C)의 비율은 100:1에서 1:100 까지의 무게비로 혼합하여 사용한다. 상기의 금속들간의 무게비를 벗어나게 되면 촉매에서 산화반응력 이 떨어져 매연이나 PM을 이산화탄소로 전환시키는 효과가 현저히 떨어지게 되거나, 선택적 산화반응이 이루어지지 않아 아황산가스가 산화되어 설페이트를 형성하여 촉매의 산화성능이 급격히 떨어지게 된다.
염산이나 황산 또는 질산 수용액은 (A)금속과 (B)금속의 무게의 합에 대해 무게비로 100:1에서 1:1까지의 무게비로 사용하며, 이러한 무게비를 벗어나게 되면, 복합 촉매의 생성을 저해하여, 본 발명의 목적을 얻기가 어렵다.
알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올의 사용량은 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란에 대해 50:1에서 1:50까지의 무게비로 혼합하여 사용하며, A-B-C 복합 산화물 촉매와 염산이나 황산 또는 질산 수용액으로 이루어진 촉매 코팅액에 대한 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올과, 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란의 사용량은 50:1에서 1:50 까지의 무게비로 혼합하여 사용한다. 상기의 무게비를 벗어나게 되면 복합 촉매의 코팅액이 Fe-Cr-Al 재질, 또는 스텐레스재질의 금속 또는 합금이나 SiC, 세라믹 재질의 폼이나 필터에 부착성이 현저히 떨어져 내구성에 문제가 생기게 된다.
표1은 A-B-C 복합 산화물 촉매의 구성과 연료로 2,000ppm 황을 함유한 경유를 사용하고, 3,900cc 엔진을 사용하여 엔진다이나모메타로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT(Balance Point Temperature)와 ND-13 모드로 운전후 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소의 제거율과 아황산가스의 전환율을 나타낸 것이다. 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소의 제거율은 높을수록 성능이 좋은 촉매이며, 아황산 가스의 전환율은 낮을수록 선택적으로 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소만을 산화시키며, 아황산가스가 산화되어 설페이트를 형성하는것을 막아 촉매의 성능 및 내구성을 유지할수 있다.
실시예 1부터 실시예 5까지는 A-B-C 산화물 복합 촉매의 구성을 달리하여 BPT, 입자상물질로써 PM(Particulate Matter), 탄화수소, 일산화탄소의 저감 효율과 아황산가스의 전환율을 시험한 것이고, 비교예 1은 A-B 촉매 , 비교예 2는 A-C 촉매, 비교예 3은 B-C 촉매를 사용하여 BPT, PM, 탄화수소, 일산화탄소의 저감 효율 및 아황산가스 전환율을 시험한 것이다.
BPT(Balance Point Temperature)가 낮은 온도일수록 저온에서 입자상물질인 피엠(PM)이 지속적으로 저감되어 매연과 탄화수소의 제거 능력이 우수한 것을 나타낸다. 그리고 아황산가스의 전환율이 낮은것이 선택적으로 PM, 탄화수소, 일산화탄소만을 산화시키고 아황산가스가 산화되어 설페이트를 형성 하는것을 막아 촉매의 성능 극대화 및 내구성 증가를 얻을수 있다.
다음의 실시예에 의하여 본 발명을 더 상세히 설명하는데 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
A-B-C 복합 산화물 촉매로 4족 금속(A)으로 사용되는 금속화합물으로써 지르코늄이소프로폭사이드 50g에 백금족(A) 금속으로 염화백금산 5g과 3족 금속(C)으로 질산스칸듐 5g과, 여기에 10％ 염산 수용액 500g을 혼합하고 90℃에서 120rpm 으로 4시간 동안 교반하면서 Zr-Pt-Sc 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 에탄 올 10g과 실란으로 헥사메틸디실란 10g을 혼합하여 Zr-Pt-Sc 복합 산화물 촉매 코팅액을 만들어서, 직경이 7인치, 두께가 1인치인 Fe-Cr-Al 재질의 폼으로 공극률이 30PPI 2개와 50PPI 3개를 함침시키고, 110℃에서 6시간 동안 건조시키고 400℃에서 2시간 동안 소성하여, 저온 매연 저감용 Zr-Pt-Sc 복합 산화물 촉매 폼을 얻어서, 공극률이 30PPI 폼 2개와 50PPI 폼 3개를 직렬로 연결하여, 황함유량 2,000ppm을 함유한 경유를 연료로 하여, 3900cc 엔진을 사용한 엔진다이나모메터로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT를 측정하고, ND-13모드로 운전하여 PM, 탄화수소, 일산화탄소 제거율과 아황산가스 전환율을 측정하였다.
[실시예 2]
A-B-C 복합 산화물 촉매로 4족 금속(A)으로써 티타늄부톡사이드 50g에 백금족(B) 금속으로 염화루테늄 5g과 3족 금속(C)으로 질산이트륨 5g과, 여기에 10％ 황산 수용액 500g을 혼합하고 90℃에서 120rpm 으로 4시간 동안 교반하면서 Ti-Ru-Y 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 이소프로필 알콜 10g과 실란으로 페닐메틸실란 10g을 혼합하여 Ti-Ru-Y 복합 산화물 촉매 코팅액을 만들어서, 직경이 7인치, 두께가 6인치인 SiC 재질의 폼을 함침시키고, 110℃에서 6시간 동안 건조시키고 400℃에서 2시간 동안 소성하여 저온에서 매연 저감용 Ti-Ru-Y 복합 산화물 촉매 폼을 얻어서, 황 함유량 2,000ppm을 함유한 경유를 연료로 하여, 3900cc 엔진을 사용한 엔진 다이나모메터로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT를 측정하고, ND-13모드로 운전하여 PM, 탄화수소, 일산화탄소 제거율과 아황산가스 전환율을 측정하였다.
[실시예 3]
A-B-C 복합 산화물 촉매로 4족 금속(A)으로써 지르코늄에톡사이드 50g에 백금족(B) 금속으로 염화이리듐 5g과 3족 금속(C)으로 아세트산스칸듐 5g과, 여기에 10％ 질산 수용액 500g을 혼합하고 90℃에서 60rpm 으로 3시간 동안 교반하면서 Zr-Ir-Sc 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 프로판올 10g과 실란으로 메틸트리메톡시실란 10g을 혼합하여 Zr-Ir-Sc 복합 산화물 촉매 코팅액을 만들어서, 직경이 7인치, 두께가 6인치인 코디얼라이트 재질의 세라믹필터에 함침시키고, 110℃에서 6시간 동안 건조시키고 400℃에서 2시간 동안 소성하여 저온 매연 저감용 Zr-Ir-Sc 복합 산화물 촉매 필터를 얻어서, 황함유량 2,000ppm을 함유한 경유를 연료로 하여, 3900cc 엔진을 사용한 엔진다이나모메터로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT를 측정하고, ND-13모드로 운전하여 PM, 탄화수소, 일산화탄소 제거율과 아황산가스 전환율을 측정하였다.
[실시예 4]
A-B-C 복합 산화물 촉매로 4족 금속(A)으로써 지르코늄에톡사이드 25g과 티타늄이소프로폭사이드 25g에 백금족(B) 금속으로 염화팔라듐 5g과 3족 금속(C)으로 염화스칸듐 5g과, 여기에 10％ 질산 수용액 500g을 혼합하고 90℃에서 120rpm으로 4시간 동안 교반하면서 Zr-Ti-Pd-Sc 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 프로판올 10g과 실란으로 메틸트리메톡시실란 10g을 혼합하여 Zr-Ti-Pd-Sc 복합 산화를 촉매 코팅액을 만들어서, 직경이 7인치, 두께가 6인치인 스텐레스 재질의 하니컴 3개를 함침시키고, 110℃에서 6시간 동안 건조시키고 400℃에서 2시간 동안 소 성하여 저온 매연 저감용 Zr-Ti-Pd-Sc 복합 산화물 촉매 하니컴을 얻어서, 촉매코팅된 스텐레스 하니컴 3개를 직렬로 연결하여, 황함유량 2,000ppm을 함유한 경유를 연료로 하여, 3900cc 엔진을 사용한 엔진다이나모메터로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT를 측정하고, ND-13모드로 운전하여 PM, 탄화수소, 일산화탄소 제거율과 아황산가스 전환율을 측정하였다.
[실시예 5]
A-B-C 복합 산화물 촉매로 4족 금속(A)으로써 지르코늄부톡사이드 50g과 백금족(B) 금속으로 디니트로디아민플라티네이트 3g과 염화이리듐 2g과 3족 금속(C)으로 질산스칸듐 3g과 질산이트륨 2g과, 여기에 10％ 질산 수용액 500g을 혼합하고 90℃에서 120rpm으로 4시간 동안 교반하면서 Zr-Pt-Ir-Sc-Y 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 프로판올 10g과 실란으로 메틸트리메톡시실란 10g을 혼합하여 Zr-Pt-Ir-Sc-Y 복합 산화물 촉매 코팅액을 만들어서, 직경이 10.5인치, 깊이가 15인치의 외형에 30메쉬 크기의 SiC 입자가 들어있는 필터에 함침시키고, 110℃에서 6시간 동안 건조시키고 400℃에서 2시간 동안 소성하여 저온에서 매연 저감용 Zr-Pt-Ir-Sc-Y 복합 산화물 SiC 필터를 제조하여, 황함유량 2,000ppm을 함유한 경유를 연료로 하여, 3900cc 엔진을 사용한 엔진다이나모메터로 200시간 엥겔하드 열화모드로 운전후 BPT를 측정하고, ND-13모드로 운전하여 PM, 탄화수소, 일산화탄소 제거율과 아황산가스 전환율을 측정하였다.
[비교예 1]
A-B 복합 산화물 촉매 성분이 4족금속(A)인 Zr 금속으로써 지르코늄 이소프 로폭사이드 50g에 백금족(B) 금속으로 염화백금산 5g을 사용하고, 3족 금속인 C 금속을 사용하지 않은것 외에는 실시예 1과 동일함
[비교예 2]
A-C 복합 산화물 촉매 성분이 4족 금속(A)인 Ti 금속으로써 티타늄부톡사이드 50g과 3족 금속(C)인 스칸듐 금속으로 질산스칸듐 5g을 사용하고, 백금족(B) 금속을 사용하지 않은것 외에는 실시예 1과 동일함
[비교예 3]
B-C 복합 산화물 촉매 성분이 백금족 금속(B)인 백금으로써 염화백금산 5g과 3족 금속(C)인 스칸듐 금속으로 질산스칸듐 5g을 사용하고, 4족 금속(A)를 사용하지 않은것 외에는 실시예 1과 동일함
표1. A-B-C 복합 산화물 촉매의 구성 및 BPT 및 PM(입자상물질), 탄화수소, 일산화탄소 제거율 및 아황산가스 전환율
Figure 112008502057999-pat00001
본 발명을 이용할수 있는 산업분야로는, 디젤엔진을 사용하는 차량에 배출가스 후처리장치로 사용되는 디젤매연필터(DPF ; Diesel Particulate Filter)나 파셜디피에프(P-DPF ; Partial Diesel Particulate Filter)나 디젤산화촉매(DOC ; Diesel Oxidation Catalyst)등에 적용하는데 우수한 효과를 제공하며, 특히 황함유량이 높은 연료를 사용하는 엔진에 더욱 효과적으로 작용한다. 또한, 산업용 고유황을 사용하는 소각로나 발전소등의 매연, 입자상물질, 일산화탄소, 탄화수소 제거에 효과적으로 사용될수 있다.

Claims (5)

  1. 4족금속(A)으로 Ti, Zr중에서 선택된 하나 이상의 (A)금속화합물과 백금족 금속(B)으로 Pt, Pd, Ir, Ru중에서 선택된 하나 이상의 (B)금속화합물과 3족 금속(C)으로 Sc, Y중에서 선택된 하나 이상의 (C)금속화합물을 혼합하여, 염산이나 황산 또는 질산 수용액상에서 60℃ ∼ 150℃에서 60rpm 이상으로 3시간 이상 교반하면서 졸겔법으로 A-B-C 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올과 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란 또는 글리시독시프로필메톡시실란을 혼합하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소 제거용 촉매의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 염산이나 황산 또는 질산 수용액은 4족금속(A)과 백금족금속(B) 무게합에 대해 무게비로 100:1에서 1:1까지의 무게비로 사용하며, 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올의 사용량은 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란에 대해 50:1에서 1:50까지의 무게비로 혼합하여 사용하며, A-B-C 복합 산화물 촉매와 염산이나 황산 또는 질산 수용액으로 이루어진 촉매 코팅액에 대한 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로판올과 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란의 사용량은 50:1에서 1:50까지의 무게비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소 제거용 촉매의 제조방법.
  3. 4족금속(A)으로 Ti, Zr중에서 선택된 하나 이상의 (A)금속화합물과 백금족 금속(B)으로 Pt, Pd, Ir, Ru중에서 선택된 하나 이상의 (B)금속화합물과 3족 금속(C)으로 Sc, Y중에서 선택된 하나 이상의 (C)금속화합물을 혼합하여, 염산이나 황산 또는 질산 수용액상에서 60℃ ∼ 150℃에서 60rpm 이상으로 3시간 이상 교반하면서 졸겔법으로 A-B-C 복합 산화물 촉매를 만들고, 여기에 알콜로 에탄올 또는 이소프로필 알콜 또는 프로탄올과 실란으로 헥사메틸디실란 또는 페닐메틸실란 또는 메틸트리메톡시실란 또는 글리시독시프로필메톡시실란을 혼합하여 촉매 코팅액을 만들어서, Fe-Cr-Al 재질 또는 스텐레스 재질의 금속 또는 합금이나 SiC, 세라믹 재질의 폼이나 필터에 함침시켜, 110℃에서 6시간 이상 건조시키고 300℃∼600℃에서 2시간 이상 소성하여 얻는 것을 특징으로 하는 입자상물질, 탄화수소, 일산화탄소 제거용 촉매장치.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960008935B1 (ko) * 1991-01-07 1996-07-10 가부시끼가이샤 닛뽕쇼꾸바이 디젤 엔진 배기 가스-정화 촉매
KR20070084551A (ko) * 2004-10-26 2007-08-24 유오피 엘엘씨 이성체화 촉매 및 방법

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