KR101273320B1 - 란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물 - Google Patents

란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물 Download PDF

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Abstract

졸-겔 법에 따른 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 따라 제조된 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물이 개시된다. 본 발명의 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 알루미늄 이소프로포사이드를 증류수에 용해하여 가수분해하는 단계(A 단계); A 단계를 거친 용액에 질산구리(Ⅱ) 수화물, 질산아연(Ⅱ) 육수화물 및 질산란타늄(Ⅲ) 육수화물을 첨가하여 교반하는 단계(B 단계); 및 B 단계를 거친 용액에 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 첨가하는 단계(C 단계)를 포함한다. 이에 의하여, 졸-겔 법에 따라 낮은 온도 조건에서 공정을 수행하여 공정 비용을 절감함과 동시에 유기첨가제를 첨가하여 비표면적과 다공성을 개선할 수 있다.

Description

란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 란타늄이 도핑된 ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ 복합 산화물{PREPARATION METHOD FOR LANTANIUM DOPED ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ COMPOSITE OXIDE AND LANTANIUM DOPED ＣｕＯ-ＺｎＯ-Ａｌ２Ｏ３ COMPOSITE OXIDE PREPARED BY THE SAME}
본 발명은 다공성 알루미나(Al2O3)의 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 알루미나 복합 산화물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저온 합성법인 졸-겔(sol-gel)법에 의하여 합성하며 첨가제를 통해 다공성 산화물의 비표면적을 제어하는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 알루미나 복합 산화물에 관한 것이다.
알루미나(Al2O3) 온도에 따라 상 전이를 하며 이에 .따라 다양한 구조를 갖는 물질이다. 열처리 온도에 따라 AlO(OH), γ-Al2O3, δ-Al2O3, θ-Al2O3를 거쳐 안정한 α-Al2O3로 된다. 온도에 따라 다양한 결정 구조를 갖는 Al2O3는 경도, 절연성, 전열성, 투과성 등이 우수하여 다양한 분야에 응용할 수 있다. 특히, 다공성의 Al2O3는 촉매 물질의 재료나 분리막에 이용될 수 있다.
다공성의 Al2O3를 합성하여 다양한 분야에 사용하기 위하여 여러 종류의 금속을 첨가하는데, 특히, 란타늄(La)의 첨가는 복합 산화물과 함께 페로브스카이트 구조인 LaAlO3를 생성한다. LaAlO3는 내열성과 내화학성을 지닌 세라믹 소재로서 격자구조 내에 존재하는 원자 위치에 따른 전자기적 특성 때문에 전자분야 및 강유전체 소자로 각종 센서분야에 활발하게 적용되고 있다.
Al2O3의 상 전이 온도를 변화시키는 역할을 하는 것으로 알려진 LaAlO3은 γ-Al2O3의 구조적 자리 옮김 반응을 막는 역할을 하기 때문에 상전이 안정성을 부여할 수 있다.
그러나 란타늄을 첨가하는 위해서는 높은 온도를 요하는 합성과정을 거쳐야 할 뿐 아니라, Al2O3의 비표면적이 감소되는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위한 다양한 합성방법이 연구되는데, 특히 저온에서의 합성이 용이하고 순도를 높일 수 있는 졸-겔 법은 공정이 비교적 간단하면서 저온 합성이 가능하기 때문에 높은 온도를 필요로 하는 방법보다 경제적이다. 또한, 반응이 용액 상에서 진행되므로 첨가제를 통한 비표면적 제어를 효과적으로 할 수 있는 있으며, 다성분 혼합 계의 제조에도 유용한 방법으로서 용액상태의 분자수준에서 여러 성분의 혼합이 가능하다.
이와 같은 졸-겔 법에 의한 합성과정은 출발물질과 용매의 성질과 비율, 가수분해 반응 조건, 농도, 촉매, 혼합순서, 첨가제의 종류 및 pH 등의 여러 변수가 존재하는데 이를 통해 비표면적을 개선하는 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 알루미나에 CuO 및 ZnO 금속 산화물과 란타늄이 도핑된 복합 산화물을 제조하기 위하여 졸-겔 법을 적용하는데 있어서 첨가제에 의해 비표면적을 개선하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 본 발명의 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 졸-겔 법에 따른 제조방법으로서, 알루미늄 이소프로포사이드를 증류수에 용해하여 가수분해하는 단계(A 단계); 상기 A 단계를 거친 용액에 질산구리(Ⅱ) 수화물, 질산아연(Ⅱ) 육수화물 및 질산란타늄(Ⅲ) 육수화물을 첨가하여 교반하는 단계(B 단계); 및 상기 B 단계를 거친 용액에 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 첨가하는 단계(C 단계)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 B 단계 이후, 산촉매를 가하여 반응시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 산촉매는, 질산(HNO3)일 수 있다.
상기 산촉매를 가하여 반응시키는 단계는, pH = 2 내지 3 을 유지하면서 수행할 수 있다.
상기 솔비탄 모노올레이트는, 2-프로판올에 용해시킨 형태로 첨가할 수 있다.
상기 2-프로판올에 용해시킨 솔비탄 모노올레이트는 상기 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol % 비율로 첨가할 수 있다.
상기 C 단계 이후, 펩티제이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 펩티제이션(peptization)은, 80℃ 내지 85℃의 온도범위에서 10분 내지 20분간 교반하여 수행할 수 있다.
상기 펩티제이션 하는 단계 이후, 상기 펩티제이션을 거친 용액을 졸 상태로 만드는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 졸 상태로 만드는 단계는, 실온에서 12시간 내지 24시간 동안 교반하여 수행할 수 있다.
상기 졸 상태로 만드는 단계 이후, 건조 및 분쇄하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 건조는, 상기 졸 상태의 용액을 115℃ 내지 125℃에서 24시간 내지 48시간 동안 건조시켜 겔 상태의 분말을 얻을 수 있다.
상기 건조 및 분쇄하는 단계 이후, 분쇄된 겔 분말을 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 열처리는, 500℃ 내지 1200℃의 온도 범위에서 1시간 30분에서 2시간 동안 수행할 수 있다.
상기 열처리는, 승온속도 14℃/min 내지 16℃/min 로 하여 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물은 상기 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명은 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물 졸-겔 법에 따라 낮은 온도 조건에서 공정을 수행하여 공정 비용을 절감함과 동시에 유기첨가제를 첨가하여 비표면적과 다공성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물 표면의 FE-SEM이미지이다.
도 3은 비교예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물 표면의 FE-SEM이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.
도 5는 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 FT-IR 스펙트럼 분석결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1 내지 3 에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 알루미늄 NMR 스펙트럼 분석결과를 나타낸 것이다.
먼저, 본 발명의 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물을 설명한 후, 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은 8단계로 나누어 볼 수 있다.
제1 단계는, 알루미늄 이소프로포사이드(aluminum isopropoxide, Al(C3H7O)3)를 가수분해(hydrolysis)하는 단계(S 1)이다.
상기 가수분해는 알루미늄 이소프로포사이드를 용매인 증류수에 혼합하여 약 80 ℃에서 약 30분간 환류시키는 방법으로 수행한다.
제2 단계는, 질산구리(Ⅱ) 수화물(copper (Ⅱ) nitrate hydrate, Cu(NO3)2·2.5H2O), 질산아연(Ⅱ) 육수화물(zinc (Ⅱ) nitrate hexahydrate, Zn(NO3)2·6H2O) 및 질산란타늄(Ⅲ) 육수화물(lanthanum (Ⅲ) nitrate, La(NO3)2·6H2O)을 첨가하여 교반하는 단계(S 2)이다.
제3 단계는, 산촉매를 가하여 반응시키는 단계(S 3)이다.
이때, 상기 산촉매는 질산(HNO3)으로 하여 pH = 2 내지 3의 조건에서 반응시키는 것이 바람직하다.
제4 단계는, 첨가제인 계면활성제 솔비탄 모노올레이트(sorbitan monooleate, C24H44O6, 상품명 Span 80)을 첨가하는 단계(S 4)이다.
상기 첨가제는 졸-겔 법에 따른 본 발명의 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조에 있어서, 비표면적 개선을 위해 첨가하는 물질로서, 유화 분산제, 유화 식품 안정제, 제약 유화제 등으로 활용되는 물질이다.
여기서, 상기 솔비탄 모노올레이트는 2-프로판올(2-propanol)에 10 mol%로 용해시킨 형태로, 상기 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 5 내지 10 mol%로 첨가한다. 이때, 상기 2-프로판올은 알코올류 용매로서 본 발명의 기술적 범주 내에서 가능한 다른 용매로 대체할 수 있다.
제5 단계는, 펩티제이션(peptization)하는 단계(S 5)이다.
여기서, 펩티제이션은 상기 제4 단계에서 솔비탄 모노올레이트를 첨가한 복합 산화물을 80 내지 85℃에서 30분 내지 2시간 동안 교반하는 방법으로 수행한다.
제6 단계는, 상기 펩티제이션된 용액을 졸(sol) 용액으로 만드는 단계(S 6)이다.
이때, 졸 용액을 형성하기 위하여 실온에서 24시간 내지 48시간 동안 교반한다.
제7 단계는, 건조 및 분쇄하는 단계(S 7)이다.
상세하게는, 상기 제6 단계에서 얻은 졸 용액을 120 내지 130℃ 온도의 드라잉 오븐(drying oven)에서 48시간 내지 50시간 동안 건조시켜 겔 분말을 얻은 후, 분쇄한다.
제8 단계는, 상기 분쇄된 겔 분말을 열처리하는 단계(S 8)이다.
상세하게는, 상기 분쇄된 겔 분말을 승온속도 14℃/min 내지 16℃/min 로 하여 500℃ 내지 1200℃의 온도 범위에서 1시간 30분 내지 2시간 동안 공기 중에서 열처리한다.
이상의 단계를 거쳐 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물이 완성된다.
본 발명의 란타늄이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물은 상기 제조방법에 의해 제조된다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예 1에 의한 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 먼저, 알루미늄 이소프로포사이드(Al(C3H7O)3)를 용매인 증류수에 혼합하여 80 ℃에서 30분간 환류시켜 가수분해하였다.
다음으로, 상기 가수분해된 알루미늄 이소프로포사이드 용액에 질산구리(Ⅱ) 수화물(Cu(NO3)2·2.5H2O), 질산아연(Ⅱ) 육수화물(Zn(NO3)2·6H2O) 및 질산란타늄(Ⅲ) 육수화물(La(NO3)2·6H2O)을 첨가하여 3시간 동안 교반하고, 산촉매인 질산을 가하여 pH=2.5의 조건을 유지하면서 반응시켰다.
이후, 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 상기 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하였다.
다음으로, 상기 솔비탄 모노올레이트를 첨가한 복합 산화물 용액을 80℃에서 30분간 교반하여 펩티제이션 하고, 실온에서 24시간 동안 교반하여 졸 용액을 형성하였다.
상기 졸 용액은 120℃의 드라잉 오븐(drying oven)에서 48 시간 동안 건조시켜 겔 분말을 얻은 후, 막자사발(agate mortar)로 분쇄하였다.
마지막으로, 분쇄된 겔 분말은 승온속도 15℃/min로 하여 500℃ 온도에서 1시간 30분 동안 공기 중에서 열처리하였다.
본 발명의 실시예 2에 의한 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 다른 과정은 실시예 1과 동일하고, 마지막 단계의 열처리를 700℃에서 수행하였다.
본 발명의 실시예 3에 의한 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 다른 과정은 실시예 1과 동일하고, 마지막 단계의 열처리를 900℃에서 수행하였다.
본 발명의 실시예 4에 의한 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 다른 과정은 실시예 1과 동일하고, 마지막 단계의 열처리를 1100℃에서 수행하였다.
본 발명의 실시예 5에 의한 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법은, 다른 과정은 실시예 1과 동일하고, 마지막 단계의 열처리를 1200℃에서 수행하였다.
[비교예 1]
비교예 1은 다른 과정은 실시예 1과 동일하며, 다만, 상기 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하는 과정을 제외하였다.
[비교예 2]
비교예 2는 다른 과정은 실시예 2와 동일하며, 다만, 상기 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하는 과정을 제외하였다.
[비교예 3]
비교예 3은 다른 과정은 실시예 3과 동일하며, 다만, 상기 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하는 과정을 제외하였다.
[비교예 4]
비교예 4는 다른 과정은 실시예 4와 동일하며, 다만, 상기 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하는 과정을 제외하였다.
[비교예 5]
비교예 5는 다른 과정은 실시예 5와 동일하며, 다만, 상기 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시킨 상태로 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 10 mol %로 첨가하는 과정을 제외하였다.
La이 도핑된 CuO-ZnO-Al 2 O 3 복합 산화물의 표면특성 비교
본 발명의 실시예 3과 비교예 3에 따라 제조된 복합 산화물 분말의 표면특성을 비교해 보도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물 표면의 FE-SEM이미지이고, 도 3은 비교예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물 표면의 FE-SEM이미지이다. 이때, 배율은 각각 5만 배로 하였다.
도 2 및 도 3에 따르면, 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 첨가하지 않은 비교예 3에서는 입자들이 다양한 모양으로 뭉쳐있고, 실시예 3의 경우에도 비교적 둥근 모양으로 입자들이 비교예 3에서와 유사한 형태로 뭉쳐있으나, 작은 기공이 산발적으로 생긴 것을 확인할 수 있었다. 상기 작은 기공은 건조과정에서 솔비탄 모노올레이트가 증발하면서 생기는 것으로서, 솔비탄 모노올레이트를 첨가함으로써 분말의 입자를 더욱 미세하게 만들 수 있음을 확인할 수 있었다.
하기 표 1은 실시예 3과 비교예 3의 비표면적 분석(BET)과 에너지 분광분석(EDS) 결과를 비교한 것이다.
Figure 112011045281118-pat00001
표 1에서 나타난 바와 같이, 솔비탄 모노올레이트를 첨가하지 않은 비교예 3에서는 BET 값이 경우 25.144m2/g인데 반해, 실시예 3에서는 41.595m2/g로 비표면적이 크게 증가하였다. 이는 상기 도 2 및 도 3에서 실시예 3의 경우 입자의 크기가 다소 감소한 것과 부합하는 결과라 할 것이다. 다시 말해, 알루미나에 란타늄의 첨가는 비표면적의 감소를 가져왔지만, 여기에 계면활성제 솔비탄 모노올레이트의 첨가함으로써 이를 개선할 수 있었다.
EDS 결과를 살펴보면, 실시예 3은 합성 공정에서 사용한 전구체의 몰 비와 합성 분말의 성분비가 비슷하고 균일한 분포를 지니므로 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트의 첨가는 다공성의 균일한 복합 산화물 형성을 돕는다는 것을 알 수 있었다. 계면활성제의 첨가는 용매의 증발 속도를 늦추고 전구체 분자들을 둘러싸 균일한 복합 망상구조를 형성하도록 하는데 도움을 주는 것으로 판단된다.
La이 도핑된 CuO-ZnO-Al 2 O 3 복합 산화물의 X선 회절분석(XRD) 분석 비교
본 발명의 실시예 1 내지 5와 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 복합산화물 분말의 XRD 분석결과를 비교해 보도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 XRD 패턴을 나타낸 것이고, 도 5는 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 XRD 패턴을 나타낸 것이다. 여기서, ▲는 LaAlO3, △는 La0.5Al11.95O18.5, ●는 CuO/ZnO, ■는 CuAl2O4/ZnAl2O4를 의미한다.
도 4 및 도 5에 따르면, 500℃에서는 단사 구조의 ZnO와 CuO(●) 피크들이 나타나기 시작하고, 700℃에서부터 스피넬 구조의 구리복합산화물과 아연복합산화물인 CuAl2O4와 ZnAl2O4(■) 피크들이 나타났다. 900℃에서는 페로브스카이트 산화물인 LaAlO3(▲)가 생기며, 입방 구조의 구리 및 아연 복합 산화물 피크들이 강해지는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 1100℃ 이상의 온도에서는 페로브스카이트 산화물 LaAlO3(▲) 피크 외에 La0.5Al11.95O18.5(△)의 피크들을 확인할 수 있었으며, 구리 및 아연복합산화물도 계속 확인할 수 있었다.
열처리 온도가 높아질수록 피크의 강도는 강하게 나타났으며 900℃ 이상에서부터 란타늄 관련 피크를 확인할 수 있었다.
또한, 계면활성제를 첨가한 실시예들과 첨가하지 않은 비교예에서 XRD 패턴에 차이점을 발견할 수 없었으며, 이와 같은 결과는 솔비탄 모노올레이트의 첨가는 합성된 복합 산화물 분말의 상 전이 및 구조 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 보여준다.
적외선 분광분석(FT-IR) 스펙트럼 분석
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 FT-IR 스펙트럼 분석결과를 나타낸 것이다.
도 6에 따르면, 3600cm-1 과 1400cm-1 파장 근처에서 관찰되는 약한 피크는 금속에 붙어있는 M-OH의 수산 기에 의한 신축 및 굽힘 진동 피크들이며, 648cm-1 과 340 cm-1 파장 근처의 강한 피크는 M-OH 와 M-O에 해당하는 피크들로 금속 산화물의 기능기들을 확인할 수 있었다.
알루미늄(Al) 핵자기공명(NMR) 스펙트럼 분석
도 7은 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 La이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 알루미늄 NMR 스펙트럼 분석결과를 나타낸 것이다. 여기서, 400℃에서 열처리한 샘플의 NMR 스펙트럼 분석 결과를 추가하였다.
도 7에 따르면, 400℃에서 900℃까지 열처리한 후 얻어진 고체 상태의 27Al NMR 스펙트럼으로 배위된 알루미나의 상태를 알 수 있었다. 낮은 온도에서는 4, 5 및 6 배위 상태로 존재하다가, 중간온도에서는 4 배위와 6 배위가, 900℃에서는 6 배위 상태의 강한 피크가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과는 상기 XRD 분석에서 관찰되는 6배위 구조의 페로브스카이트 산화물인 LaAlO3와 구리/아연 복합 산화물 피크와 부합한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (16)

  1. 졸-겔 법에 따른 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법에 있어서,
    알루미늄 이소프로포사이드를 증류수에 용해하여 가수분해하는 단계(A 단계);
    상기 A 단계를 거친 용액에 질산구리(Ⅱ) 수화물, 질산아연(Ⅱ) 육수화물 및 질산란타늄(Ⅲ) 육수화물을 첨가하여 교반하는 단계(B 단계); 및
    상기 B 단계를 거친 용액에 계면활성제인 솔비탄 모노올레이트를 첨가하는 단계(C 단계)를 포함하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 B 단계 이후,
    산촉매를 가하여 반응시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 산촉매는,
    질산(HNO3)인 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 산촉매를 가하여 반응시키는 단계는,
    pH = 2 내지 3을 유지하면서 수행하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔비탄 모노올레이트는,
    2-프로판올에 용해시킨 형태로 첨가하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 2-프로판올에 용해시킨 솔비탄 모노올레이트는 상기 알루미늄 이소프로포사이드에 대하여 5 mol % 내지 10 mol % 비율로 첨가하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 C 단계 이후,
    펩티제이션하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 펩티제이션(peptization)은,
    80 내지 85℃에서 30분 내지 2시간 동안 교반하여 수행하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 펩티제이션 하는 단계 이후,
    상기 펩티제이션을 거친 용액을 졸 상태로 만드는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 졸 상태로 만드는 단계는,
    실온에서 24시간 내지 48시간 동안 교반하여 수행하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 졸 상태로 만드는 단계 이후,
    건조 및 분쇄하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 건조는,
    상기 졸 상태의 용액을 120 내지 130℃ 온도의 드라잉 오븐(drying oven)에서 48시간 내지 50시간 동안 건조시켜 겔 상태의 분말을 얻는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 건조 및 분쇄하는 단계 이후,
    분쇄된 겔 분말을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 열처리는,
    500℃ 내지 1200℃의 온도 범위에서 1시간 30분 내지 2시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 열처리는,
    승온속도 14 내지 16℃/min로 하여 수행하는 것을 특징으로 하는 란타늄(La)이 도핑된 CuO-ZnO-Al2O3 복합 산화물의 제조방법.
  16. 삭제
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