KR101241424B1 - Palladium based automotive catalyst optimized particle size of noble metal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 담체, 전술한 담체의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제1코팅층 및 전술한 제1코팅층의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제2코팅층을 포함한다.
전술한 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매는 산화세륨의 함량을 줄여 반응속도가 향상되고, 알루미나와 귀금속 입자크기 조절에 따른 상호작용 증가로 인해 정화효율이 향상된다.The present invention relates to a catalyst for palladium-based automobiles with optimized particle size of a noble metal, and more particularly, a first coating layer formed on the outer surface of the carrier, the carrier described above, and containing barium oxide and palladium, and the aforementioned first It is formed on the outer surface of the coating layer, and includes a second coating layer containing barium oxide and palladium.
The catalyst for palladium-based automobiles optimized for the particle size of the noble metal described above reduces the content of cerium oxide to improve the reaction speed, and the purification efficiency is improved due to the increase in interaction due to the control of the alumina and the noble metal particle size.
Description
본 발명은 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화세륨의 함량을 줄여 반응속도를 향상시키고, 알루미나와 귀금속 입자크기 조절에 따른 상호작용 증가로 인해 정화효율이 향상된 팔라듐계 자동차용 촉매에 관한 것이다.
The present invention relates to a catalyst for palladium-based automobiles with optimized particle size of a noble metal, and more particularly, to improve the reaction rate by reducing the content of cerium oxide, and purification efficiency due to the increase in the interaction by controlling the particle size of alumina and noble metal. This improved palladium-based automotive catalyst is disclosed.
본 발명은 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화세륨의 함량을 줄여 반응속도를 향상시키고, 알루미나와 귀금속 입자크기 조절에 따른 상호작용 증가로 인해 정화효율이 향상된 팔라듐계 자동차용 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a catalyst for palladium-based automobiles with optimized particle size of a noble metal, and more particularly, to improve the reaction rate by reducing the content of cerium oxide, and purification efficiency due to the increase in the interaction by controlling the particle size of alumina and noble metal. This improved palladium-based automotive catalyst is disclosed.
일반적으로 자동차의 연료로는 원유를 정제하는 과정에서 얻어지는 가솔린 및 디젤이 가장 널리 사용되는데, 이러한 가솔린 및 디젤의 경우는 환경오염을 유발하는 탄소를 다량 함유한 배기가스를 배출하고 있다.In general, gasoline and diesel obtained in the process of refining crude oil are most widely used as fuels for automobiles. In the case of gasoline and diesel, exhaust gas containing a large amount of carbon causing environmental pollution is emitted.
내연기관의 배출가스에 대한 방출기준이 각국 정부에 의해 정해져 있으며 또한 이에 대한 모니터링도 그 기준이 정해져 있는데, 각 국가의 기준에 부합할 수 있는 배기가스를 정화방법이 다양하게 시도되고 있다.Emission standards for internal combustion engines are set by national governments, and monitoring standards have been set. Various methods of purifying exhaust gases that can meet national standards are being attempted.
특히 종래에 주로 사용되는 방법은 산소량의 조절이 용이한 산화세슘을 촉매에 첨가하는 방법이 주로 사용되었는데, 산화세슘은 배기가스와 촉매의 반응과정에서 과량의 산소를 흡수하고, 반응과정에서 산소가 부족할 경우 흡수한 산소를 방출하는 역할을 하여, 촉매반응에 필요한 산소를 적절하게 조절하는 역할을 한다.In particular, the conventionally used method is to add cesium oxide, which is easy to control the amount of oxygen, to the catalyst. Cesium oxide absorbs excess oxygen during the reaction of the exhaust gas and the catalyst, and oxygen When it is insufficient, it serves to release absorbed oxygen, thereby appropriately regulating the oxygen required for the catalytic reaction.
그러나, 전술한 산화세슘의 경우 촉매의 재료로 첨가되는 산화알루미늄과 반응하면 소결크기가 증가하는데, 이러한 소결크기의 증가로 인해 촉매의 비표면적은 감소하고, 비표면적이 감소한 촉매는 반응효율이 저하되는 문제점이 있었다.
However, in the case of cesium oxide described above, the sintering size increases when reacted with aluminum oxide added as a catalyst material, and the increase of the sintering size decreases the specific surface area of the catalyst and decreases the reaction efficiency of the catalyst having the reduced specific surface area. There was a problem.
본 발명의 목적은 귀금속의 입자크기 조절을 통해 산화알루미늄과 귀금속 간의 상호작용을 최적화하여 소결현상을 억제하고, 분산도가 향상되어 열화 이후에 초기 정화효율이 향상된 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to optimize the interaction between aluminum oxide and the noble metal by controlling the particle size of the noble metal to suppress the sintering phenomenon, the dispersion degree is improved palladium-based optimized particle size of the noble metal improved initial purification efficiency after degradation It is to provide a catalyst for automobiles.
본 발명의 다른 목적은 팔라듐이 함유된 두겹의 코팅층을 형성하여 내열성이 향상된 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a palladium-based automotive catalyst having an optimized particle size of a noble metal having improved heat resistance by forming a two-layer coating layer containing palladium.
본 발명의 목적은 담체, 상기 담체의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제1코팅층 및 상기 제1코팅층의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제2코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention includes a carrier, a first coating layer formed on the outer surface of the carrier, a barium oxide and palladium containing, and a second coating layer formed on the outer surface of the first coating layer, containing barium oxide and palladium. It is achieved by providing a catalyst for palladium-based automobiles with an optimized particle size of a noble metal.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1코팅층은 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐을 포함하는 것으로 한다.According to a preferred feature of the invention, the first coating layer is to comprise aluminum oxide, barium oxide and palladium.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제1코팅층은 100 내지 110 g/L의 두께로 형성되며, 산화알루미늄 85 내지 90 중량부, 산화바륨 9.5 내지 10 중량부 및 팔라듐 1.4 내지 1.6 중량부를 포함하는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the invention, the first coating layer is formed to a thickness of 100 to 110 g / L, and includes 85 to 90 parts by weight of aluminum oxide, 9.5 to 10 parts by weight of barium oxide and 1.4 to 1.6 parts by weight of palladium Shall be.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말형태로 형성되는 것으로 한다.According to a more preferred feature of the invention, the aluminum oxide, barium oxide and palladium is to be formed in the form of a powder having a diameter of 3.0 to 5.0㎛.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2코팅층은 130 내지 140 g/L의 두께로 형성되며, 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐을 포함하는 것으로 한다.According to a still further preferred feature of the present invention, the second coating layer is formed to a thickness of 130 to 140 g / L, and should include aluminum oxide, barium oxide, cerium oxide and palladium.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 제2코팅층은 산화알루미늄 65 내지 70 중량부, 산화바륨 11 내지 12 중량부, 산화세륨 18 내지 20 중량부 및 팔라듐 1.1 내지 1.2 중량부를 포함하는 것으로 한다.According to a still further preferred feature of the present invention, the second coating layer is 65 to 70 parts by weight of aluminum oxide, 11 to 12 parts by weight of barium oxide, 18 to 20 parts by weight of cerium oxide and 1.1 to 1.2 parts by weight of palladium.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말형태로 형성되는 것으로 한다.
According to an even more preferable feature of the present invention, the aluminum oxide, barium oxide, cerium oxide and palladium is formed in the form of a powder having a diameter of 3.0 to 5.0㎛.
본 발명에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매는 귀금속의 입자크기 조절을 통해 산화알루미늄과 귀금속 간의 상호작용을 최적화하여 소결현상이 억제되는 탁월한 효과를 나타낸다.Palladium-based automotive catalysts with optimized particle size of the noble metal according to the present invention exhibits an excellent effect that the sintering phenomenon is suppressed by optimizing the interaction between the aluminum oxide and the noble metal by controlling the particle size of the noble metal.
또한, 귀금속의 입자크기 조절을 통해 분산도가 향상되어 열화 이후에 초기 정화효율이 향상되는 탁월한 효과를 나타낸다.
In addition, the dispersion degree is improved by controlling the particle size of the noble metal shows an excellent effect of improving the initial purification efficiency after deterioration.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 나타낸 부분단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 나타낸 부분단면도이다.
도 3은 비교예에 따른 팔라듐계 자동차용 촉매를 TEM으로 촬영한 사진이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 TEM으로 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 및 실시예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매및 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 비표면적, 사용된 팔라듐의 입자크기 및 금속분산도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 전술한 비교예 및 실시예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매 및 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 전화온도(LOT, Ligh Off Temperature)를 측정하여 나타낸 그래프이다.1 is a partial cross-sectional view showing a catalyst for a palladium-based automobile optimized particle size of the precious metal according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a partial cross-sectional view showing a palladium-based automotive catalyst with an optimized particle size of the precious metal according to another embodiment of the present invention.
3 is a photograph taken by a TEM of the palladium-based automotive catalyst according to a comparative example.
4 is a TEM photograph of a catalyst for palladium-based automobiles having optimized particle size of a noble metal according to an embodiment of the present invention.
5 is a measurement of the specific surface area of the palladium-based automotive catalyst and the palladium-based automotive catalyst with optimized particle size of the catalyst prepared by the Comparative Examples and Examples of the present invention, the particle size and metal dispersion of the palladium used The graph shown.
FIG. 6 is a graph illustrating measurement of conversion temperature (LOT, Ligh Off Temperature) of a palladium-based automotive catalyst and a palladium-based automotive catalyst having optimized particle size of the noble metal prepared through the comparative examples and examples described above.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention and physical properties of the respective components will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited thereto, And this does not mean that the technical idea and scope of the present invention are limited.
본 발명에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매는 담체(10), 전술한 담체(10)의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제1코팅층(20) 및 전술한 제1코팅층(20)의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제2코팅층(30)으로 이루어진다.
The palladium-based automotive catalyst having optimized particle size of the noble metal according to the present invention is formed on the
전술한 담체(10)는 구형 또는 허니컴 구조로 형성되며, 자동차용 촉매의 기재가 되는데, 이러한 담체(10)에 전술한 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)이 형성 되면 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매가 되는데, 이때, 담체(10)의 재료로는 자동차용 촉매에 적용할 수 있는 것이면 어떠한 것이든 사용가능하나, 코디어라이트로 이루어지는 것이 바람직하다.
The
전술한 제1코팅층(20)은 전술한 담체(10)의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는데, 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐을 포함하여 이루어지며, 산화알루미늄 85 내지 90 중량부, 산화바륨 9.5 내지 10 중량부 및 팔라듐 1.4 내지 1.6 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.The
전술한 성분으로 이루어지는 제1코팅층(20)은 산화세륨을 함유하고 있지 않기 때문에, 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 정화효율을 향상시키는 역할을 한다.Since the
이때, 전술한 제1코팅층(20)에 함유되는 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말이 사용되는데, 이러한 크기로 분쇄된 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐은 서로 간의 뭉침현상 등의 발생빈도가 낮아 분포도가 고르게 형성되고, 상호작용이 최적화되어 소결현상이 억제되며 본 발명에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매가 높은 비표면적을 갖도록 하는 역할을 한다. At this time, the aluminum oxide, barium oxide and palladium contained in the above-described
전술한 제1코팅층(20)은 탈이온수 100 중량부, 산화알루미늄 85 내지 90 중량부, 산화바륨 9.5 내지 10 중량부 및 팔라듐 1.4 내지 1.6 중량부로 이루어지며, pH가 6.0 내지 7.5으로 조절된 혼합물의 평균 입자크기가 3.0 내지 5.0㎛가 되도록 분쇄한 후에 전술한 담체(10)의 외표면에 100 내지 110 g/L의 두께로 도포하여 형성된다.
The
전술한 제2코팅층(30)은 전술한 제1코팅층(20)의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는데, 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐을 포함하여 이루어지며, 산화알루미늄 65 내지 70 중량부, 산화바륨 11 내지 12 중량부, 산화세륨 18 내지 20 중량부 및 팔라듐 1.1 내지 1.2 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.The
이때, 전술한 제2코팅층(30)에 함유되는 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말이 사용되는데, 이러한 크기로 분쇄된 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐은 서로 간의 뭉침현상 등의 발생빈도가 낮아 분포도가 고르게 형성되고, 상호작용이 최적화되어 소결현상이 억제되어, 본 발명에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매가 높은 비표면적을 갖도록 하는 역할을 한다.At this time, the aluminum oxide, barium oxide, cerium oxide and palladium contained in the above-described
전술한 제2코팅층(30)은 탈이온수 100 중량부, 산화알루미늄 65 내지 70 중량부, 산화바륨 11 내지 12 중량부, 산화세륨 18 내지 20 중량부 및 팔라듐 1.1 내지 1.2 중량부로 이루어진 혼합물의 평균 입자크기가 3.0 내지 5.0㎛가 되도록 분쇄한 후에 전술한 제1코팅층(20)의 외표면에 130 내지 140g/L의 두께로 도포하여 형성된다.
The
전술한 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)으로 이루어진 코팅층의 두께는 160 내지 180㎛인 것이 바람직하며, 제2코팅층(30)을 도포한 후에는 80 내지 120℃의 온도로 가열하여 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)에 함유된 탈이온수를 증발시키고, 탈이온수가 증발된 후에는 500 내지 600℃의 온도로 30분 내지 90분간 소성한다.The thickness of the coating layer consisting of the
전술한 소성과정을 거치면 통해 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)에 함유되어 있던 불순물은 제거되고, 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)에 함유되는 산화알루미늄 및 귀금속의 입자크기는 최적화되어 소결현상이 억제됨으로 인해 넓은 비표면적을 가지며, 분산도가 향상되어 열화 이후에 초기 정화효율이 향상된 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매가 제조된다.
Through the above-described firing process, impurities contained in the
이하에서는, 본 발명에 따른 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명한다.
Hereinafter, the production method and the physical properties of the catalyst for palladium-based automobiles with optimized particle size of the noble metal according to the present invention will be described with reference to Examples.
<실시예><Examples>
코디어라이트로 형성된 허니컴 구조의 담체의 외표면에 탈이온수 100 중량부, 산화알루미늄 88.67 중량부, 산화바륨 9.85 중량부 및 팔라듐 1.48 중량부로 이루어지며, pH가 6.5로 조절되고, 평균 입자크기가 4.0㎛가 되도록 분쇄된 혼합물을 105 g/L의 두께로 도포하여 제1코팅층을 형성하고, 제1코팅층의 외표면에 탈이온수 100 중량부, 산화알루미늄 68.44 중량부, 산화바륨 11.41 중량부, 산화세륨 19.01 중량부 및 팔라듐 1.14 중량부로 이루어지며, 평균 입자크기가 4.0㎛가 되도록 분쇄된 혼합물을 135g/L의 두께로 도포하여 제2코팅층을 형성하고 제2코팅층이 형성된 담체를 100℃의 온도로 가열하고, 500℃의 온도로 1시간 동안 소성하여 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매를 제조하였다.
On the outer surface of the carrier of the honeycomb structure formed of cordierite, 100 parts by weight of deionized water, 88.67 parts by weight of aluminum oxide, 9.85 parts by weight of barium oxide, and 1.48 parts by weight of palladium, the pH is adjusted to 6.5, and the average particle size is 4.0 The mixture was ground to a thickness of 105 g / L to form a first coating layer, and 100 parts by weight of deionized water, 68.44 parts by weight of aluminum oxide, 11.41 parts by weight of barium oxide, and cerium oxide on the outer surface of the first coating layer. 19.01 parts by weight and 1.14 parts by weight of palladium, and a mixture of pulverized so that the average particle size is 4.0㎛ to a thickness of 135g / L to form a second coating layer and heating the carrier on which the second coating layer is formed to a temperature of 100 ℃ And, by firing at a temperature of 500 ℃ for 1 hour to prepare a catalyst for the palladium-based automobile optimized particle size of the precious metal.
<비교예><Comparative Example>
코디어라이트로 이루어진 허니컴 구조의 담체의 외표면에 탈이온수 100 중량부, 산화알루미늄 60.12 중량부, 산화바륨 9.49중량부, 산화세륨 28.48 중량부 및 팔라듐 1.90 중량부로 이루어진 혼합물을 240g/L의 두께로 도포하고, 100℃의 온도로 가열하고, 500℃의 온도로 1시간 동안 소성하여 팔라듐계 자동차용 촉매를 제조하였다.
On the outer surface of the carrier of the honeycomb structure made of cordierite, a mixture of 100 parts by weight of deionized water, 60.12 parts by weight of aluminum oxide, 9.49 parts by weight of barium oxide, 28.48 parts by weight of cerium oxide and 1.90 parts by weight of palladium was 240 g / L. It was applied, heated to a temperature of 100 ℃, and baked for 1 hour at a temperature of 500 ℃ to prepare a palladium-based automotive catalyst.
전술한 비교예 및 실시예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매 및 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 소결상태를 촬영하여 도 3 및 도4에 나타내었다.The sintered state of the palladium-based automotive catalyst and the palladium-based automotive catalyst optimized for the particle size of the noble metal prepared by the above Comparative Examples and Examples are photographed and shown in FIGS. 3 and 4.
(단, 촬영장치 및 조건은 TEM 분석, 제조사 : JEOL, 단축명 : HRTEM, Model : JEM-3010을 이용하여 측정하였으며, 측정조건은 Sample : 1000℃의 온도에서 10시간 Oven Aging, 분석항목 : 열화 이후 귀금속 소결상태 확인이다.)(However, photographing equipment and conditions were measured using TEM analysis, manufacturer: JEOL, short name: HRTEM, Model: JEM-3010, and measurement conditions were: Sample: 10 hours Oven Aging at 1000 ℃, Analysis item: deterioration. Since the sintering of precious metals is confirmed.)
도 3 및 도4에 나타낸 것처럼 1000℃의 온도에서 10시간 동안 열화 이후 TEM 분석 장비를 이용하여 귀금속의 소결상태를 확인한 결과 비교예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매에서는 귀금속의 입자크기가 100nm정도로 소결되었으나, 실시예를 통해 제조된 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매는 귀금속 입자크기가 50nm이하로 소결된 것을 알 수 있다.
As shown in FIGS. 3 and 4, after deterioration at a temperature of 1000 ° C. for 10 hours, the sintered state of the noble metal was confirmed using a TEM analysis device. As a result, the particle size of the noble metal in the palladium-based automotive catalyst prepared by the comparative example was about 100 nm. Although sintered, the catalyst for palladium-based automobiles optimized for the particle size of the noble metal prepared through the embodiment can be seen that the sintered noble metal particle size of less than 50nm.
전술한 비교예 및 실시예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매 및 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 비표면적, 사용된 팔라듐의 입자크기 및 금속분산도를 측정하여 도 5에 나타내었다.The specific surface area of the palladium-based automobile catalyst and the catalyst of the palladium-based automobile catalyst optimized for the particle size of the palladium-based automobile catalyst prepared through the above-described Comparative Examples and Examples were measured, and the particle size and metal dispersity of the palladium used were measured. It was.
{단, CO-Chemisorption, 제조사 : BEL-CAT, Model : BEL-Metal-6, 단축명 : CO-Chemisorption, Sample : Fresh를 이용하여 측정하였으며, 측정과정은 가)제조된 촉매에 대해서 샘플(0.05g)링하여 유리셀에 투입함. 나)전처리로 550도까지 30도/min 승온하면서 He가스를 흘려줌. 다)전처리 후 온도를 40도까지 하강한 후 40 내지 1000℃의 온도에 도달할 때까지 30℃/min 승온하면서 일산화탄소를 흘려준다. 라)일정한 온도가 되면 귀금속과 일산화탄소가 귀금속에 흡착 및 반응을 하면서 귀금속의 분산도(Metal dispersion), 입자크기(Particle size) 및 귀금속의 비표면적(Surface area)을 측정한다.}{However, CO-Chemisorption, Manufacturer: BEL-CAT, Model: BEL-Metal-6, Short name: CO-Chemisorption, Sample: Fresh was measured using the measurement process a) Sample (0.05) on the prepared catalyst g) ring and put into glass cell. B) He gas is flowed while preheating up to 30 degrees / min up to 550 degrees. C) After pretreatment, the temperature is lowered to 40 ° C and carbon monoxide is flowed while raising the temperature to 30 ° C / min until reaching a temperature of 40 to 1000 ° C. D) At a certain temperature, the noble metal and carbon monoxide adsorb and react with the noble metal and measure the metal dispersion, particle size and surface area of the noble metal.}
도 5에 나타낸 것처럼 CO-chemisorption의 분석결과 알루미나와 귀금속간의 상화작용(Interaction) 강화로 인하여 귀금속의 입자 사이즈는 줄어들고, 분산도 및 표면적은 향상된 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 5, it can be seen that the particle size of the noble metal is reduced, the degree of dispersion and the surface area are improved due to the interaction between the alumina and the noble metal.
전술한 비교예 및 실시예를 통해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매 및 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매의 전화온도(LOT, Ligh Off Temperature)를 측정하여 도 6에 나타내었다.The conversion temperature (LOT, Ligh Off Temperature) of the palladium-based automotive catalyst and the palladium-based automotive catalyst optimized for the particle size of the noble metal prepared through the above Comparative Examples and Examples were measured and shown in FIG. 6.
{단, 제조된 촉매에 대해서 모의활성 가스벤치(Synthetic Gas Bench) 평가조건에서 촉매의 성능을 평가하였으며, Model : HINZECAT-1004(Korea), Aanlyzer : HC, CO, NOx, O2, CO2, 평가 방법 : 전화온도(Ligh Off Temperature), 주파수(Hz) : 1.0, 공간속도(Hr-1) : 100,000, 승온속도 : (30℃/min), 시료Size(mm) : (D)25.4 × 56, Aging Condition : 1100℃ × 10시간 (Oven Aging)등의 장비 및 조건으로 측정하였다.}{However, the performance of the catalyst was evaluated under the conditions of the simulation of the simulated active gas bench (Synthetic Gas Bench), Model: HINZECAT-1004 (Korea), Aanlyzer: HC, CO, NOx, O 2 , CO 2 , Evaluation method: Ligh Off Temperature, Frequency (Hz): 1.0, Space Speed (Hr -1 ): 100,000, Heating Rate: (30 ℃ / min), Sample Size (mm): (D) 25.4 × 56 , Aging Condition: 1100 ℃ × 10 hours (Oven Aging)
도 6에 나타낸 것처럼, 본 발명에 의해 제조된 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매는 비교예에 의해 제조된 팔라듐계 자동차용 촉매보다 1100℃의 온도에서 10시간 열화 이후 초기 반응활성이 증대되어 정화효율이 향상되는 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 6, the palladium-based automotive catalyst having an optimized particle size of the noble metal prepared by the present invention has an initial reaction activity after 10 hours of deterioration at a temperature of 1100 ° C. than the palladium-based automotive catalyst prepared by the comparative example. It can be seen that the purification efficiency is improved by increasing.
10 ; 담체
20 ; 제1코팅층
30 ; 제2코팅층10; carrier
20; First coating layer
30; 2nd coating layer
Claims (7)
상기 담체의 외표면에 형성되며, 산화알루미늄 85 내지 90 중량부, 산화바륨 9.5 내지 10 중량부 및 팔라듐 1.4 내지 1.6 중량부가 함유되는 제1코팅층; 및
상기 제1코팅층의 외표면에 형성되며, 산화바륨 및 팔라듐이 함유되는 제2코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
carrier;
A first coating layer formed on an outer surface of the carrier and containing 85 to 90 parts by weight of aluminum oxide, 9.5 to 10 parts by weight of barium oxide, and 1.4 to 1.6 parts by weight of palladium; And
The second coating layer formed on the outer surface of the first coating layer, containing barium oxide and palladium; Palladium-based automotive catalyst with optimized particle size, characterized in that it comprises a.
상기 제1코팅층은 100 내지 110 g/L의 두께로 형성되며, 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐을 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
The method according to claim 1,
The first coating layer has a thickness of 100 to 110 g / L, palladium-based automotive catalyst optimized particle size of the precious metal, characterized in that it comprises aluminum oxide, barium oxide and palladium.
상기 산화알루미늄, 산화바륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
The method according to claim 2,
The aluminum oxide, barium oxide and palladium is a palladium-based automotive catalyst optimized particle size of the precious metal, characterized in that formed in the form of a powder having a diameter of 3.0 to 5.0㎛.
상기 제2코팅층은 130 내지 140 g/L의 두께로 형성되며, 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐을 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
The method according to claim 1,
The second coating layer has a thickness of 130 to 140 g / L, palladium-based automotive catalyst optimized particle size of the precious metal, characterized in that it comprises aluminum oxide, barium oxide, cerium oxide and palladium.
상기 제2코팅층은 산화알루미늄 65 내지 70 중량부, 산화바륨 11 내지 12 중량부, 산화세륨 18 내지 20 중량부 및 팔라듐 1.1 내지 1.2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
The method according to claim 1,
The second coating layer is palladium-based optimized particle size of the precious metal, characterized in that it comprises 65 to 70 parts by weight of aluminum oxide, 11 to 12 parts by weight of barium oxide, 18 to 20 parts by weight of cerium oxide and 1.1 to 1.2 parts by weight of palladium. Automotive catalysts.
상기 산화알루미늄, 산화바륨, 산화세륨 및 팔라듐은 직경이 3.0 내지 5.0㎛인 분말형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 귀금속의 입자크기가 최적화된 팔라듐계 자동차용 촉매.
The method according to claim 5 or 6,
The aluminum oxide, barium oxide, cerium oxide and palladium is palladium-based automotive catalyst optimized particle size of the precious metal, characterized in that formed in the form of a powder having a diameter of 3.0 to 5.0㎛.
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