KR101208888B1 - 산화 지르코늄, 산화 이트륨, 및 산화 텅스텐 기재 조성물, 제조 방법 및 촉매 또는 촉매 지지체로서의 용도 - Google Patents
산화 지르코늄, 산화 이트륨, 및 산화 텅스텐 기재 조성물, 제조 방법 및 촉매 또는 촉매 지지체로서의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 조성물은 1 내지 20 %의 산화 이트륨, 1 내지 30 %의 산화 텅스텐 및 나머지는 산화 지르코늄을 포함하는, 산화 지르코늄을 기재로 한다. 본 조성물은 700 ℃에서 4시간 동안 소성 후 40 m2/g 이상의 비표면적, 및 90 % 이상의 메틸부틴올 시험으로 측정한 산성도를 가질 수 있다. 본 조성물은 특히 자동차 배기 가스의 처리를 위한 촉매 또는 촉매 지지체로 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 산화 지르코늄, 산화 이트륨, 및 산화 텅스텐 기재 조성물, 제조 방법 및 촉매 또는 촉매 지지체로서의 용도에 관한 것이다.
촉매 및 촉매에 대한 지지체로써 역할을 하는 조성물은, 효과적이려면, 큰 비표면적을 가져야만 한다는 것이 알려져 있다. 게다가, 증가하는 고온에서 사용이 가능한 촉매, 및 이를 위한, 향상된 비표면적 안정성을 가진 촉매가 항상 추구된다. 이는 가장 특히 자동차의 엔진으로부터 배기되는 가스 처리에 사용되는 촉매 또는 그들의 지지체에 대한 경우이다.
게다가, 수성 암모니아 또는 우레아를 사용하여 산화 질소(NOx)를 감소시켜 디젤 엔진으로부터 가스를 처리하는 것과 같은 더욱 특별한 경우, 특정 산성도 및, 또한, 특정 온도 저항성을 가진 촉매가 필요하다.
마지막으로, 특정 조건 하에서, 규소가 보통 촉매에서 사용되는 귀금속과 반응할 수 있고, 따라서 그들의 성능에 해가 될 수 있으므로, 특정 응용에서는, 규소를 전혀 함유하지 않은 제품이 요구될 수 있다.
본 발명의 목적은 이러한 요구를 만족시키는, 촉매의 제조에서 사용될 수 있는 물질을 제공하는 것이다.
이러한 목적으로, 본 발명에 따른 조성물은 산화 지르코늄, 산화 이트륨, 및 산화 텅스텐을 기재로 한다. 이러한 산화물들은 조성물 내에서 다음의 질량 비율로 존재한다:
- 산화 이트륨: 1 % 내지 20 %;
- 산화 텅스텐: 1 % 내지 30 %;
나머지는 산화 지르코늄이다.
본 발명의 다른 특성, 상세한 설명, 및 이점은 다음의 구체적인 내용, 및 또한 이를 설명하기 위한 의도인, 구체적이나 제한 없는 실시예를 읽으면 더욱 완벽하게 드러날 것이다.
다음의 구체적인 내용에서, 용어 "비표면적"은 정기 간행물 ["The Journal of the American Chemical Society, 60, 309 (1938)"]에 기술된 브루나우어-에메트-텔러(Brunauer-Emmett-Teller) 방법으로부터 성립된 ASTM D 3663-78 표준에 따라 질소 흡착으로 결정되는 B.E.T. 비표면적을 의미하려는 의도이다.
표면적 값이 주어진 결론에서의 소성은 공기 중 소성이다.
다른 지시가 없으면, 주어진 온도 및 주어진 기간에 대하여 나타나는 비표면적 값은 나타난 기간에 걸쳐 일정한 온도에서 공기 중 소성에 상응한다.
다른 지시가 없으면, 함량은 질량에 의해, 그리고 산화물로 주어진다.
다음의 구체적인 내용에서, 다른 지시가 없으면, 주어진 값의 범위에서, 한계값이 포함된다는 것 또한 명시된다.
본 발명에 따른 조성물은 먼저 구성 성분의 성질에 의하여 특성화된다. 상기된 바와 같이, 조성물은 산화 지르코늄을 기재로 하고 또한 산화 이트륨 및 산화 텅스텐을 상기 주어진 비율로 포함한다.
산화 이트륨 함량은 더욱 특히 5 % 내지 15 %일 수 있고 산화 텅스텐의 함량은 5 % 내지 20 %일 수 있다.
다양한 변형에 따라, 본 발명의 조성물은 단지 산화 지르코늄, 산화 이트륨 및 산화 텅스텐만을 포함할 수 있으나, 추가적으로, 그들은 또한 세륨 외에 하나 이상의 희토류 원소의 산화물을 함유할 수 있다. 용어 "희토류 원소"는 본 명세서에서 원소의 주기율표에서 원자 번호 57 내지 71번을 포함하는 원소들로 구성된 군의 원소를 의미하려는 의도이다. 이 희토류 원소는 더욱 특히, 란타늄, 프라세오디뮴 또는 네오디뮴일 수 있고, 이러한 원소들은 또한 조합물로 존재할 수 있다.
조성물에서, 세륨 외의 희토류 원소가 존재하는 경우, 이트륨 및 텅스텐의 양은 상기된 바와 동일하고, 희토류 원소의 양은 1 % 내지 10 %, 더욱 특히 2 % 내지 7 %가 될 수 있고, 나머지는 산화 지르코늄이다. 조성물 내 희토류 원소의 존재는 고온에서 비표면적을 안정화시키는 효과를 갖는다.
본 발명의 조성물의 또 다른 부가적 특징은 비표면적이다. 후자는 700 ℃에서 4시간 동안 소성 후 40 m2/g 이상, 더욱 특히 60 m2/g 이상, 및 심지어는 더욱 특히 70 m2/g 이상일 수 있다. 이러한 소성 조건에서 적어도 대략 90 내지 120 m2/g 범위까지의 표면적이 얻어질 수 있고, 조성물의 텅스텐 함량이 적어질수록 표면적은 일반적으로 넓어진다.
게다가, 900 ℃에서 4시간 동안 소성 후, 표면적은 10 m2/g 이상, 더욱 특히 20 m2/g 이상, 및 심지어는 더욱 특히 26 m2/g 이상 또는 다르게는 29 m2/g 이상일 수 있다.
본 발명의 조성물의 또 다른 이로운 특징은 산성도이다. 차후에 기술될, 메틸부틴올 시험으로 산성도를 측정하였고, 이는 90 % 이상이고, 및 더욱 특히 95 % 이상이 될 수 있다. 또한 산성도는 또한 메틸부틴올 시험을 사용하여 측정되고, 표면적과는 별도로 생성물의 산성도를 특성화하는 산성 활성도로 평가될 수 있다.
산성 활성도는 0.03 mmol/h/m2 이상, 더욱 특히 0.075 mmol/h/m2 이상이다. 더욱 특히 0.1 mmol/h/m2 이상, 및 특히 0.15 mmol/h/m2 이상일 수 있고, 이러한 값들은 700 ℃에서 4시간 동안 소성을 겪은 조성물에 대해 주어진다.
본 발명의 조성물은 우세한 상이 정방정계 또는 입방체로 결정화된 산화 지르코늄의 상인, 결정상의 혼합물 형태일 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 본 발명의 조성물은 산화 지르코늄 내 이트륨 및 텅스텐 원소의 고체 용액 형태일 수 있다.
이러한 경우, 본 조성물의 XR 회절 도표는 정방정계 또는 입방체로 결정화된 산화 지르코늄의 상에 따른 단상의 존재로 나타나므로, 산화 지르코늄의 결정 네트워크 내 이트륨 및 텅스텐 원소의 혼입을 반영하고, 따라서 참 고체 용액이 얻어진다. 이트륨의 고함량은 일반적으로 입방체 상의 출현을 촉진한다. 본 고체-용액 실시예는 700 ℃에서 4시간 동안 소성을 겪은 조성물에 적용된다. 이는 이러한 조건 하에서 소성 후, 해혼합이 없음, 즉 다른 상의 출현이 관찰됨을 의미한다.
본 발명의 조성물은 또한 아마 매우 낮은 황산염 함량을 가질 수 있다. 이 함량은 최대 800 ppm, 더욱 특히 최대 500 ppm, 심지어는 더욱 특히 최대 100 ppm일 수 있고, 이 함량은 총 조성물에 대한 SO4의 질량으로 표현되고 레코(Leco) 또는 엘트라(Eltra) 기구로, 즉 유도 오븐의 생성물의 촉매 산화 및 형성된 SO2의 IR 분석을 실행하는 기술로 측정된다.
게다가, 본 발명의 조성물은 또한 아마 매우 낮은 염소 함량을 가질 수 있다. 이 함량은 최대 500 ppm, 특히 최대 200 ppm, 더욱 특히 최대 100 ppm, 더욱 특히 최대 50 ppm, 및 심지어는 더욱 특히 최대 10 ppm일 수 있다. 이 함량은 총 조성물에 대한 Cl의 질량으로 표현된다.
마지막으로, 본 발명의 조성물은 또한 최대 500 ppm의, 특히 최대 200 ppm의, 더욱 특히 최대 100 ppm의, 심지어는 더욱 특히 최대 50 ppm의 알칼리 원소 함량, 특히 나트륨 함량을 가질 수 있다. 이 함량은 총 조성물에 대한 원소의 질량, 예를 들어 Na의 질량으로 표현된다.
이러한 염소 및 알칼리 원소 함량은 이온성 크로마토그래피 기술로 측정된다.
본 발명의 조성물 제조 공정이 이제 기술될 것이다.
이 공정은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다:
- (a) 지르코늄 화합물, 이트륨 화합물, 임의로 세륨 외의 희토류 원소의 화합물, 및 염기성 화합물을 액체 매질 내에 함께 넣어 침전물을 얻는 단계;
- (b) 임의로, 상기 침전물을 분리하고, 세척하고, 재현탁하는 단계;
- (c) 산으로써, 텅스텐 화합물을 단계 (a), 또는 단계 (b)로부터 유도된 매질에 첨가하여, 매질의 pH가 2 내지 7의 값을 형성하도록 하는 단계;
- (d) 임의로, 전 단계에서 유도된 침전물을 침전 매질로부터 분리한 후, 세척하는 단계;
- (e) 단계 (c) 또는 (d)로부터 유도된 침전물을 소성하는 단계.
상기 다양한 단계가 더욱 상세하게 기술될 것이다.
공정의 첫 번째 단계는 액체 매질에, 지르코늄 화합물 및 이트륨 화합물을 함께 넣는 것으로 구성된다. 이 화합물들은 바람직한 최종 조성물을 얻는데 필요한 화학량론적 비로 존재한다. 상기 기술된 변형에 따라 희토류 원소를 포함하는 조성물 제조의 경우, 이러한 희토류 원소의 화합물은 또한 첫 번째 단계에서 사용된다.
액체 매질은 또한 염기성 화합물을 포함한다.
액체 매질은 일반적으로 물이다.
화합물은 바람직하게는 가용성 화합물이다. 지르코늄 화합물은, 예를 들어, 수산화 지르코늄의 질산 공격으로 얻어질 수 있는 질산염일 수 있다. 이는 또한 염화물 또는 황산염일 수 있다. 특정 변형에 따르면, 옥시염화 지르코늄이 사용된다.
이트륨 화합물 또는 희토류 원소 화합물에 대하여, 이러한 원소들의 무기 또는 유기염이 사용될 수 있다. 염화물 또는 아세트산염, 및 더욱 특히 질산염이 언급될 수 있다.
수산화물 또는 탄산염 유형의 생성물이 염기성 화합물로 사용될 수 있다. 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 및 수성 암모니아를 언급할 수 있다. 또한 2차, 3차 또는 4차 아민이 사용될 수도 있다. 우레아 또한 언급될 수 있다.
그들의 구현을 용이하게 하기 위해, 특히 침전물의 추후 처리를 용이하게 하기 위해 첨가제의 존재 하에서 공정의 단계 (a)를 수행하는 것이 가능하다. 이러한 첨가제는 황산염 유형, 인산염 또는 폴리카르복실레이트의 화합물로부터 선택될 수 있다.
용어 "황산염 유형의 화합물"은 SO4 2 - 음이온을 포함하는 또는 이러한 음이온을 생성할 수 있는 임의의 화합물을 의미하려는 의도이다. 이러한 화합물은 황산, 황산 암모늄, 알칼리 금속 황산염, 특히 황산 나트륨 또는 황산 칼륨일 수 있다.
다양한 화합물을 함께 넣는 것은 임의의 방법으로 수행될 수 있다. 이트륨 화합물은 따라서 지르코늄 화합물과 함께 탱크 출발 물질로써 염기성 화합물 및 황산염 화합물을 담고 있는 반응기로 투입될 수 있다.
첫 번째 단계는 일반적으로 대기 온도 (15-35 ℃)에서 수행된다.
단계 (a)의 마지막에, 고체 침전물이 얻어진다.
그 다음으로 공정은 침전물을, 예를 들어, 여과, 침강, 회전-여과 또는 원심분리와 같은 임의의 기존의 고체-액체 분리 기술에 의해 매질로부터 분리할 수 있는 임의적 단계 (b)를 포함한다. 생성물을 물 또는 산성 또는 염기성 수용액으로 1회 이상 세척시킨다. 세척의 마지막에, 침전물을 물에 재현탁시키고 공정의 다음 단계 (c)를 수행한다.
이 단계 (c)는 전 단계 (단계 (a) 또는 만약 수행된다면 (b))로부터 유도된 매질에 텅스텐 화합물을 첨가하는 것으로 이루어진다. 이 화합물은 특히 암모늄 메타텅스테이트 (NH4)6W12O41 또는 나트륨 메타텅스테이트 Na2WO4와 같은 무기염일 수 있다. 게다가, 산을 또한 첨가하여 매질의 pH를 2 내지 7, 더욱 특히 4 내지 6의 값을 형성하도록 한다. 이 산은 질산과 같은 무기산일 수 있다.
그 다음으로 공정은 임의적 단계 (d)를 포함한다. 이 단계는 단계 (b)에 대해 상기된 바와 마찬가지의 방법으로, 침전 매질로부터 전 단계에서 얻어진 침전물을 분리하고, 그 뒤 침전물을 1회 이상 세척하는 것으로 이루어진다.
바람직한 실시예에 따르면, 특히 낮은 황산염, 염소 또는 알칼리 금속 함량을 가지는 조성물을 얻으려고 하는 경우에, 공정은 1회 이상의 세척 단계 (b) 또는 (d), 및 심지어는 더욱 바람직하게는 이 두 단계를 포함한다는 것을 주목할 것이다.
본 공정의 마지막 단계는 단계 (c) 또는 (d)로부터 유도된 침전물의 소성이며, 본 소성은 임의적으로 건조보다 선행한다. 본 소성은 형성된 생성물의 결정도를 발전시킬 수 있고, 또한 조성물에 적용될 차후의 작동 온도에 따라, 사용되는 소성 온도가 높을수록 생성물의 비표면적이 작아짐을 고려하여, 조정될 수 있다. 그러한 소성은 일반적으로 공기중에서 수행된다.
실제로, 소성 온도는 500 ℃ 내지 900 ℃, 더욱 특히 700 ℃ 내지 900 ℃ 값의 범위로 일반적으로 제한된다.
본 소성의 지속기간은 넓은 한계 이내에서 다양하게 될 수 있다; 이론적으로 지속기간이 길수록, 온도가 낮아진다. 단지 예로써, 이러한 지속기간은 2시간 내지 10시간 범위일 수 있다.
상기된 바와 같은 또는 상기된 공정으로 얻어진 본 발명의 조성물은 분말형이나, 임의적으로 형성되어 다양한 크기의 과립형, 구슬형, 원통형, 단일체형 또는 벌집형의 필터형이 될 수 있다. 이러한 조성물은 촉매 분야에서 일반적으로 사용되는 임의의 지지체, 즉 특히 열에 비활성인 지지체에 적용될 수 있다. 이러한 지지체는 알루미나, 산화 티타늄, 산화 세륨, 산화 지르코늄, 실리카, 스피넬, 제올라이트, 규산염, 결정형 실리코알루미늄 인산염 또는 결정형 알루미늄 인산염으로부터 선택될 수 있다.
또한 본 조성물은 촉매 시스템에서 사용될 수 있다. 따라서 본 발명은 또한 본 발명의 조성물을 함유하는 촉매 시스템에 관한 것이다. 이러한 촉매 시스템은 예를 들어, 금속 단일체형 또는 세라믹 단일체형인 기판 위에, 촉매 특성을 가지고 있고 본 발명의 조성물을 기재로 하는, 코팅 (세척 코트)을 포함할 수 있다. 코팅 그 자체가 또한 상기된 유형의 지지체를 포함할 수 있다. 이러한 코팅은 조성물을 지지체와 혼합하여 얻어지며, 차후에 기판 위에 도포될 수 있는 현탁액을 형성한다.
촉매 시스템에서의 이러한 용도의 경우, 본 발명의 조성물은 전이 금속과 함께 사용될 수 있어서, 이러한 금속에 대한 지지체 역할을 한다. 용어 "전이 금속"은 원소의 주기율표상 IIIA 내지 IIB 군의 원소를 의미하려는 의도이다. 전이 금속으로써, 더욱 특히 바나듐 및 구리, 및 또한 백금, 로듐, 팔라듐, 은 또는 이리듐과 같은 귀금속을 언급할 수 있다. 이러한 금속의 성질 및 그들을 지지체 조성물 내로 포함시키는 기술은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 이러한 금속은 함침시켜 조성물 내로 포함시킬 수 있다.
본 발명의 시스템은 가스의 처리에 사용될 수 있다. 이 경우, 그들은 이러한 가스 내 존재하는 CO 및 탄화수소의 산화를 위한 촉매로서, 또는 수성 암모니아 또는 우레아로 산화 질소 (NOx)를 환원시키는 반응에서 산화 질소 (NOx)를 환원시키기 위한 촉매로서, 및 이 경우, 우레아를 수성 암모니아로 가수분해 또는 분해시키는 반응 (SCR 공정)을 위한 촉매로서의 역할을 할 수 있다.
본 발명과 관련하여 처리될 수 있는 가스는, 예를 들어, 가스 터빈 또는 발전소 보일러와 같은, 정지된 장치에서 배기되는 가스들이다. 또한 그들은 내연 기관으로부터 야기되는 가스 및 가장 특히 디젤 엔진으로부터의 배기 가스일 수 있다.
수성 암모니아 또는 우레아로 NOx를 환원시키는 반응의 촉매로 사용되는 경우, 본 발명의 조성물은 세륨과 함께, 또는 바나듐 또는 구리와 같은 전이 금속 유형의 금속과 함께 사용될 수 있다.
실시예가 지금 주어질 것이다.
우선, 본 발명에 따른 조성물의 산성도를 특성화하는데 사용되는 메틸부틴올 시험에 대한 설명이 아래 주어진다.
이 촉매 시험은 페르노트(Pernot) 등에 의하여, 문헌 [Applied Catalysis, 1991, vol. 78, p.213]에 기술되어 있고, 2-메틸-3-부틴-2-올 (메틸부틴올 또는 MBOH)를 제조된 조성물의 표면 산성도/염기성도에 대한 탐색 분자로 사용한다. 조성물의 표면 자리의 산성도/염기성도에 따라, 메틸부틴올은 3 가지 반응에 따라 전환될 수 있다:
| 반응 | 반응 생성물 |
| 산성 | 2-메틸-1-부텐-3-인 + 3-메틸-2-부텐알 |
| 양쪽성 | 3-히드록시-3-메틸-2-부탄온 + 3-메틸-3-부텐-2-온 |
| 염기성 | 아세톤 + 아세틸렌 |
실험적으로, 조성물 대략 400 mg의 양 (m)을 석영 반응기에 넣었다. 조성물을 첫 번째로 4 l/시의 유속의 N2 가스 흐름 하에서 400 ℃에서 2시간 동안 전처리하였다.
그 뒤 조성물의 온도를 180 ℃로 두었다. 그 뒤 조성물을 주기적으로 주어진 양의 MBOH와 접촉시켰다. 주기적 접촉을 수행하는 본 작동은 4분의 주입 동안, 7.1 mmol/시의 메틸부틴올 (Q)의 시간당 몰 유속에 해당하는 4 l/시의 유속의 N2 내 4 부피%의 MBOH 합성 혼합물을 순환시키는 것으로 이루어진다. 10회의 주입이 수행되었다. 각 주입의 마지막에, 반응기 출구에서의 가스 스트림을 가스 크로마토그래피로 분석하여 반응 생성물 (표 1 참조)의 성질 및 양을 결정하였다.
메틸부틴올 전환 반응의 생성물 i에 대한 선택도 (Si)를 형성된 모든 생성물에 대한 이 생성물의 비율로 정의하였다 (Si = Ci/∑, 여기서 Ci는 생성물 i의 양이고 ∑는 반응 동안 형성된 생성물의 합계를 나타냄). 그 뒤, 산성, 양쪽성, 염기성 반응 각각에서 형성된 생성물의 선택도의 합과 동일한 산성, 양쪽성 또는 염기성 선택도를 규정하였다. 예를 들어, 산성 선택도 (S[산성])은 2-메틸-1-부텐-3-인 및 3-메틸-2-부텐알에 대한 선택도의 합계와 동일하다. 따라서, 산성 선택도가 더 클수록, 형성된 산성 반응 생성물의 양 및 조사된 조성물 위 산성 자리의 수가 더 많다.
시험 동안 메틸부틴올 (DC)의 전환도를 시험의 최종 5회의 주입에 걸친 메틸부틴올의 전환도의 평균을 취하여 계산하였다.
mmol/시/m2으로 표현되는 조성물의 산성 활성도 (A[산성]) 또한 하기 관계식에 따라, 메틸부틴올의 전환도 (DC, %로 표현), 메틸부틴올의 시간당 몰 유속 (Q, mmol/시로 표현), 산성 선택도 (S[산성], %로 표현), 분석되는 조성물의 양 (m, g으로 표현) 및 조성물의 비표면적 (SBET, m2/g으로 표현)으로부터 결정할 수 있다:
A[산성] = 10-4.DC.Q.S[산성]/(SBET.m)
실시예
본 실시예는 70 %, 10 % 및 20 %의 각각의 산화물 질량비를 갖는 산화 지르코늄, 산화 이트륨 및 산화 텅스텐 기재 조성물의 제조에 관한 것이다.
용액 A를 219 g의 염화 지르코닐 (20 중량% ZrO2), 18 g의 황산 (97 중량%) 및 27 g의 질산 이트륨 (391 g/l Y2O3)와 93 g의 탈이온수를 비커에서 교반하면서 혼합하여 제조하였다.
657 g의 수산화 나트륨 용액 (10 중량% NaOH) 및 50 g의 탈이온수를 교반되는 반응기에 넣었다. 그 뒤 용액 A를 교반하면서 점진적으로 첨가하였다. 그 뒤 수산화 나트륨 용액을 첨가하여 매질의 pH를 12.5 이상의 값에 도달시켰다. 얻어진 침전물을 여과하였고 60 ℃에서 3 l의 탈이온수로 세척하였다. 고체를 재현탁하였고 현탁액을 탈이온수로 714 g으로 만들었다.
17.8 g의 나트륨 메타텅스테이트 이수화물 및 45 g의 탈이온수를 혼합하여 용액 B를 제조하였다. 그 뒤 용액 B를 교반하면서 현탁액에 점진적으로 첨가하였다. 그 뒤 질산 용액 (68 부피%)를 첨가하여 pH를 5.5로 조절하였다. 침전물을 다시 여과시키고 45 ℃에서 3 l의 탈이온수로 세척하였다.
고체를 밤새 120 ℃ 오븐에서 건조시키고 그 뒤 얻어진 생성물을 700 ℃ 공기 중에서 4시간 동안 정적 조건 하에서 소성시켰다. 이 생성물은 68 m2/g의 비표면적 및 순수한 정방정계 상으로 특성화되었다. 900 ℃ 공기 중에서 4시간 동안 정적 조건 하에서 소성시킨 후, 비표면적은 29 m2/g와 동일하였다.
생성물은 50 ppm의 나트륨, 10 ppm 미만의 염소 및 120 ppm 미만의 황산염을 함유한다.
메틸부틴올 시험에서, 700 ℃/4 시에서 소성된 생성물은 97 %의 산성 선택도 및 0.171 mmol/m2/시의 산성 활성도를 갖는다.
Claims (20)
- 700 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 고용체 형태이고, 900 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 비표면적이 20 m2/g 이상인 것을 특징으로 하는, 다음의 질량비를 갖는 산화 지르코늄, 산화 이트륨 및 산화 텅스텐 기재 조성물:
- 산화 이트륨: 1 % 내지 20 %;
- 산화 텅스텐: 1 % 내지 30 %;
- 나머지: 산화 지르코늄. - 제1항에 있어서, 산화 이트륨 함량이 5 % 내지 15 %인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 산화 텅스텐의 함량이 5 % 내지 20 %인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 700 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 비표면적이 40 m2/g 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 700 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 비표면적이 70 m2/g 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 메틸부틴올 시험으로 측정한 산성도가 90 % 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 또한 세륨 이외의 희토류 원소의 산화물을 1 % 내지 10 % 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- - (a) 지르코늄 화합물, 이트륨 화합물, 임의로 세륨 이외의 희토류 원소의 화합물, 및 염기성 화합물을 액체 매질에 함께 넣어 침전물을 얻는 단계;
- (b) 임의로, 상기 침전물을 분리하고, 세척하고, 재현탁하는 단계;
- (c) 텅스텐 화합물을 단계 (a), 또는 단계 (b)로부터 유도된 매질에 첨가하고, 산도 마찬가지로 첨가하여 매질의 pH가 2 내지 7의 값을 형성하도록 하는 단계;
- (d) 임의로, 전 단계에서 유도된 침전물을 침전 매질로부터 분리한 후, 세척하는 단계;
- (e) 단계 (c) 또는 (d)로부터 유도된 침전물을 소성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 제조 방법. - 제8항에 있어서, 지르코늄 화합물이 옥시염화 지르코늄인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서, 단계 (a)가 황산염 유형, 인산염 또는 폴리카르복실레이트의 화합물로부터 선택되는 첨가제의 존재 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 전이 금속과 함께 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 내 존재하는 CO 및 탄화수소의 산화 및 수성 암모니아 또는 우레아로 산화 질소 (NOx)를 환원시키는 반응에서 산화 질소 (NOx)의 환원을 위해 가스를 처리하기 위한 촉매 시스템.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 촉매 시스템이 가스 내 존재하는 CO 및 탄화수소의 산화를 위한 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는 가스의 처리 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물 또는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 촉매 시스템이 수성 암모니아 또는 우레아로 산화 질소 (NOx)를 환원시키는 반응에서 산화 질소 (NOx)의 환원을 위한 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는, 디젤 엔진으로부터 배기되는 가스의 처리 방법.
- 제7항에 있어서, 세륨 이외의 희토류 원소의 산화물을 2 % 내지 7 % 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제12항에 있어서, 가스가 디젤 엔진으로부터 배기되는 가스인 것을 특징으로 하는 가스의 처리 방법.
- 제1항에 있어서, 900 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 비표면적이 26 m2/g 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 900 ℃에서 4시간 동안 소성된 후 비표면적이 29 m2/g 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 최대 500 ppm의 황산염 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 최대 10 ppm의 염소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 최대 50 ppm의 나트륨 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 조성물.
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