KR101537269B1 - Pt/TiO2 CATALYST FOR CONCURRENTLY DOCOMPOSING formaldehyde AND CARBON MONOXIDE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF - Google Patents

Pt/TiO2 CATALYST FOR CONCURRENTLY DOCOMPOSING formaldehyde AND CARBON MONOXIDE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a platinum/titania catalyst for concurrently decomposing formaldehyde and carbon monoxide and a method of manufacturing the same. The method comprises the steps of: impregnating titania carrier into platinum precursor solution; performing drying and firing processes for the resultant material, and performing heat treatment under reducing atmosphere after the firing process, wherein the titania carrier has the grid size of 175 nm. A platinum/titania catalyst manufactured by the method has the amount of active oxygen of not less than 100 μmol, and can concurrently decompose formaldehyde and carbon monoxide contained in contaminated air at a higher rate even at room temperature. Furthermore, a method of manufacturing a platinum/titania catalyst can also be performed at reduced costs.

Description

포름알데히드 및 일산화탄소를 동시에 제거할 수 있는 백금/티타니아 촉매 및 그 제조 방법{Pt/TiO2 CATALYST FOR CONCURRENTLY DOCOMPOSING formaldehyde AND CARBON MONOXIDE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a platinum / titania catalyst capable of simultaneously removing formaldehyde and carbon monoxide, and a method for producing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 백금/티타니아 촉매 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 상온에서 포름알데히드와 일산화탄소와 같은 유해 물질을 제거할 수 있는 촉매 및 그 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a platinum / titania catalyst and a method for producing the same, and more particularly, to a catalyst capable of removing harmful substances such as formaldehyde and carbon monoxide at room temperature, and a method for producing the same.

최근 실내 오염에 대한 관심이 날로 증가하고 있는 가운데, 인체에 유해한 인자로서 특히 포름알데히드와 일산화탄소가 가장 문제가 되고 있는 물질들 중 하나이다.In recent years, interest in indoor pollution has been increasing, and harmful substances, especially formaldehyde and carbon monoxide, are one of the most problematic substances.

포름알데히드는 빌딩증후군, 새집증후군, 화학물질과민증 등의 주원인 물질로서 실내에서 발생하는 알데히드류 중 가장 많은 양을 차지하고 있다. 인체가 포름알데히드에 노출시 눈의 자극, 최루성, 상부기도의 자극, 천식발작, 경련, 구토, 설사 등을 유발하며, 임심부, 어린이, 노인 등 취약 계층에게는 더욱 민감함 영향을 주는 것으로 잘 알려져 있다. Formaldehyde is the major cause of building syndrome, sick house syndrome, and chemical hypersensitivity. It occupies the largest amount of aldehydes in the room. It is well known that exposure to formaldehyde causes eye irritation, tearing, irritation of the upper airway, asthma attack, convulsions, vomiting, diarrhea, and more sensitive effects to vulnerable groups such as pregnant women, children and the elderly have.

포름알데히드의 발생원으로는 단열재, 섬유, 장롱, 싱크대, 바닥재, 난방연료 연소과정, 흡연, 생활용품, 의약품, 접착제 등에서 다량 발생하며, 이는 대부분이 실내에서 사용되는 물질들로서 현대인들은 하루 80% 이상을 실내에서 생활한다는 것을 고려할 때 그 위험도와 영향은 심각하다고 볼 수 있다. The generation of formaldehyde occurs in a large amount in insulation materials, fibers, chests, sinks, flooring materials, heating fuel combustion processes, smoking, household goods, medicines and adhesives. Most of these materials are used indoors. Considering that you live indoors, the risk and impact can be considered serious.

한편, 최근 목욕탕 내의 사우나 또는 찜질방에서 가스중독에 의한 사고가 빈번히 발생하고 있으며, 이때 문제가 되는 가스는 주로 일산화탄소 중독에 의한 사고로 알려져 있다. 일산화탄소는 낮은 농도에서는 구토, 어지럼증 등의 문제를 발생시키지만, 높은 농도에서 일정 시간 이상 노출될 경우에는 사망으로까지 이어지고 있어 사회적으로 큰 문제가 되고 있는 실정이다.On the other hand, accidents caused by gas poisoning frequently occur in a sauna or a steam room in a bathroom recently, and the gas which is a problem at this time is mainly known as an accident caused by carbon monoxide poisoning. Carbon monoxide causes problems such as vomiting and dizziness at low concentrations, but it also causes death if it is exposed at a high concentration for a certain period of time, which is a serious social problem.

실내에 존재하는 오염 물질을 처리 및 분해하기 위해 다양한 기술들이 알려져 있는데, 그 중 촉매 산화 방법은 오염 물질을 인체에 무해한 물질로 직접 전환할 수 있다는 점에서 가장 좋은 방법으로 알려져 있다. 그러나, 촉매를 이용하는 종래 방법의 경우, 열 에너지 또는 빛 에너지와 같은 추가적인 에너지를 필요로 하여 그 사용에 많은 제약이 따르고 있다. A variety of techniques are known for treating and decomposing pollutants present in the interior, among which the catalytic oxidation method is known to be the best method in that it can directly convert pollutants into harmless substances to humans. However, in the case of the conventional method using a catalyst, additional energy such as heat energy or light energy is required, so that there are many restrictions on its use.

대한민국 공개특허 제2010-0037499호는 백금/티타니아 촉매 제조방법 및 그 촉매와 그 촉매를 이용하여 포름알데히드를 제거하는 방법에 대해 개시하고 있고, 촉매 담체 내 격자산소의 양이 많을수록 포름알데히드의 제거 능력이 우수한 것으로 개시하고 있다. 하지만, 섭씨 400도 이상에서 산소의 거동을 보이는 격자산소가 반응에 영향을 준다고 이해하는 것은 타당하지 않으며, 제시되어 있는 격자산소와 O/Ti몰비의 경우 상온조건에서 반응에 영향을 줄 수 있는 정량적인 산소의 양을 대표하기에는 부족하다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2010-0037499 discloses a method for producing a platinum / titania catalyst and a method for removing formaldehyde using the catalyst and the catalyst. The more the amount of lattice oxygen in the catalyst carrier is, the more the removal ability of formaldehyde . However, it is unreasonable to understand that the lattice oxygen, which exhibits the behavior of oxygen at temperatures above 400 ° C, affects the reaction. In the case of the proposed lattice oxygen and O / Ti molar ratios, quantitative It is insufficient to represent the amount of phosphorus.

한편, 대한민국 공개특허 제2012-0135368호는 백금/티타니아 촉매가 아닌 팔라듐/티타니아 촉매 및 그 제조 방법에 관한 것으로 포름알데히드, 일산화탄소 및 수소를 단독으로 산화하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 하지만, 상기 공개특허 제2012-0135368호 역시 반응효율에 영향을 주는 인자에 대해서는 언급되어 있지 않다.
Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0135368 discloses a palladium / titania catalyst, which is not a platinum / titania catalyst, and a production method thereof, and discloses a technique for oxidizing formaldehyde, carbon monoxide and hydrogen alone. However, the above-mentioned Patent Publication No. 2012-0135368 does not mention factors that affect the reaction efficiency.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 실내공기 오염에 가장 문제가 되고 있는 포름알데히드와 일산화탄소를 상온에서 동시에 제거할 수 있는 백금/티타니아 촉매 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a platinum / titania catalyst capable of simultaneously removing formaldehyde and carbon monoxide at room temperature .

상술한 해결과제에 대한 인식 및 이에 기초한 본 발명의 요지는 아래와 같다.The recognition of the above-mentioned problems and the gist of the present invention based thereon are as follows.

(1) 백금 전구체 수용액에 티타니아 담체를 담지한 후, 건조 및 소성하는 공정을 포함하는 백금/티타니아 촉매 제조방법에 있어서, 상기 티타니아 담체는 격자 크기가 175nm 이하이고, 상기 소성 공정 이후에 환원분위기에서 열처리하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매 제조방법.(1) A process for producing a platinum / titania catalyst comprising a step of carrying a titania carrier in an aqueous solution of a platinum precursor, followed by drying and firing, wherein the titania carrier has a lattice size of 175 nm or less, Further comprising a step of heat treating the platinum / titania catalyst.

(2) 상기 백금 전구체는, 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금(Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 따른 백금/티타니아 촉매 제조방법.(2) the platinum precursor, platinum chloride (PtCl 4), tetra-amine platinum nitrate (Pt (NH 3) 4 (NO 3) 2), hydroxide, platinum (Pt (OH) 2) hydroxyl platinum, (( NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt (OH) 6 ). The method for producing a platinum / titania catalyst according to the above (1)

(3) 상기 백금 전구체는 상기 티타니아 담체 100 중량부에 대해 0.1 ~ 1 중량부로 조절되는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 따른 백금/티타니아 촉매 제조방법.(3) The process for producing a platinum / titania catalyst according to (1), wherein the platinum precursor is adjusted to 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the titania carrier.

(4) 상기 환원분위기에서의 열처리 공정은, 500~700℃의 온도로 0.5~2시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 따른 백금/티타니아 촉매 제조 방법.(4) The process for producing a platinum / titania catalyst according to the above (1), wherein the heat treatment in the reducing atmosphere is performed at a temperature of 500 to 700 ° C for 0.5 to 2 hours.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따라 제조되며, 활성산소량이 100μmol 이상이며 포름알데히드와 일산화탄소에 대한 동시 분해능을 갖는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매.(5) The platinum / titania catalyst according to any one of (1) to (4), wherein the amount of active oxygen is 100 μmol or more and has simultaneous decomposition ability to formaldehyde and carbon monoxide.

본 발명에 따르면, 상대적으로 적은 활성금속으로도 고농도의 활성산소를 갖는 백금/티타니아 촉매를 제공할 수 있고, 이러한 촉매를 이용할 경우 촉매 제조비용이 절감되고 상온조건에서도 오염 공기에 함유된 포름알데히드와 일산화탄소를 동시에 높은 분해능으로 제거할 수 있다.
According to the present invention, it is possible to provide a platinum / titania catalyst having a high concentration of active oxygen even with a relatively small amount of active metal. When such a catalyst is used, the catalyst production cost is reduced and formaldehyde Carbon monoxide can be simultaneously removed with high resolution.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 촉매의 활성산소량을 도시한 그래프.
도 2는, 본 발명의 실시예 2에 따른 촉매에서 티타니아 담체의 비표면적과 활성산소량의 상관관계를 도시한 그래프.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 촉매에서 티타니아 담체의 결정크기와 활성산소량의 상관관계를 도시한 그래프.
도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 티타니아 담체의 XPS 분석결과를 도시한 그래프.
도 5는, 본 발명의 실시예 3에 따른 티타니아 담체의 격사산소와 활성산소량의 상관관계를 도시한 그래프.
도 6은, 본 발명의 실시예 4에 따른 촉매의 포름알데히드 상온 산화능을 도시한 그래프.
도 7은, 본 발명의 실시예 5에 따른 촉매에서 활성산소량과 포름알데히드 상온 산화능의 상관관계를 도시한 그래프.
1 is a graph showing the amount of active oxygen of a catalyst according to Example 1 of the present invention.
2 is a graph showing the relationship between the specific surface area of the titania carrier and the amount of active oxygen in the catalyst according to Example 2 of the present invention.
3 is a graph showing the correlation between the crystal size of the titania carrier and the amount of active oxygen in the catalyst according to Example 2 of the present invention.
4 is a graph showing XPS analysis results of the titania carrier according to Example 3 of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the correlation between the oxygen concentration and the active oxygen amount of the titania carrier according to Example 3 of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a graph showing the oxidation ability of formaldehyde at room temperature at the catalyst according to Example 4 of the present invention. FIG.
7 is a graph showing the correlation between the amount of active oxygen and the oxidizing ability of formaldehyde at room temperature in the catalyst according to Example 5 of the present invention.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있도록 본 발명의 기술적인 특징에 대해 상술한다.Hereinafter, technical features of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art will readily understand the present invention.

본 발명에 따른 백금/티타니아 촉매의 제조는, 기본적으로 티타니아 담체에 백금 전구체를 담지, 건조, 소성하는 과정을 포함한다.The production of the platinum / titania catalyst according to the present invention basically involves carrying a platinum precursor on a titania carrier, and drying and firing the catalyst.

상기 담지 과정은 백금 전구체 수용액에 정량의 지지체를 혼합하여 슬러리를 형성하는 방식으로 수행된다.The supporting process is carried out by mixing a predetermined amount of the platinum precursor aqueous solution with a support to form a slurry.

상기 백금 전구체의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금(Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The type of the platinum precursor is not particularly limited, for example, platinum chloride (PtCl 4), tetra-amine platinum nitrate (Pt (NH 3) 4 ( NO 3) 2), hydroxide, platinum (Pt (OH) 2), hydroxy (NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt (OH) 6 ).

상기 백금 전구체의 양은 티타니아 담체 100 중량부에 대해 백금 전구체 0.1 ~ 1 중량부 범위에서 선택될 수 있다. 전체 촉매 비용 측면에서, 요구되는 촉매 활성이 유도될 수 있는 한 활성금속의 양은 적을수록 유리하다. 본 발명은, 후술하는 바와 같이 촉매의 활성산소를 제어함으로써 상대적으로 적은 양의 활성금속으로도 필요한 촉매 활성을 유도할 수 있다.The amount of the platinum precursor may be selected in the range of 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the titania support. In terms of the overall catalyst cost, the smaller the amount of the active metal is, the more advantageous the catalytic activity required can be derived. The present invention can induce the required catalytic activity even with a relatively small amount of active metal by controlling the active oxygen of the catalyst as described later.

상기 티타니아(TiO2) 지지체는 후술하는 바와 같이 제조된 촉매의 '활성산소' 양을 증가시키기 위해 그 격자 크기가 175nm 이하인 것으로부터 선택되는 것이 바람직하다. The titania (TiO 2 ) support is preferably selected to have a lattice size of less than 175 nm to increase the amount of 'active oxygen' of the catalyst prepared as described below.

상기 티타니아 담체는 대표적인 환원성 담체로서, 후술하는 바와 같이 본 발명에 따라 500℃ 이상의 온도에서 환원분위기에서 열처리시 백금과의 상호작용으로 Pt-Ov-Ti3+ 의 새로운 활성점이 발생하게 된다. 이러한 백금과 티타니아 담체 간의 상호작용은 티타니아의 격자 크기가 작을수록 더욱 강하게 발생하기 때문에, 격자 크기가 작은 티타니아의 경우 Pt-Ov-Ti3 +의 활성점이 다량 발생하여'활성산소'양이 증가하게 된다.The titania carrier is a typical reducing carrier. As described later, according to the present invention, a new active site of Pt-Ov-Ti 3+ is generated due to interaction with platinum during heat treatment in a reducing atmosphere at a temperature of 500 ° C or higher. Since the interaction between the platinum and the titania carrier becomes stronger as the lattice size of the titania becomes smaller, the activity point of Pt-Ov-Ti 3 + is increased in the case of titania having a small lattice size, do.

백금 전구체 수용액에 티타니아 담체를 정량 투입하여 제조된 슬러리는 진공 증발기를 이용하여 교반 및 가열한 후, 건조기를 이용하여 미세기공으로부터 수분을 완전히 제거하는 방식으로 건조한다. 계속하여, 건조된 시료를 공기 분위기하에서 소성시켜 촉매를 형성한다.The slurry prepared by quantitatively charging a titania carrier into an aqueous solution of platinum precursor is stirred and heated using a vacuum evaporator, and dried by a method of completely removing moisture from the micropores using a dryer. Subsequently, the dried sample is calcined in an air atmosphere to form a catalyst.

본 발명에 따른 백금/티타니아 촉매의 제조에 있어서는, 소성 이후에 활성금속의 산소전달능력을 제어하기 하기 위한 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 공정은 소성된 촉매를 환원분위기에서 열처리하는 방식으로 수행되며, 활성금속인 백금과 담체인 티타니아의 상호작용으로 Pt-Ov-Ti3 +의 새로운 활성점 생성을 통해 산소전달능력을 향상시키게 된다. The production of the platinum / titania catalyst according to the present invention is characterized by further comprising a step of controlling the oxygen transfer capability of the active metal after firing. This process is performed by heat treatment of the calcined catalyst in a reducing atmosphere, and the interaction of Pt, which is an active metal, with titania, which is a carrier, enhances oxygen transfer ability through the generation of a new active site of Pt-Ov-Ti 3 + .

환원분위기에서 열처리는, 500℃~700℃의 온도에서 0.5~2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 500℃ 미만이면 새로운 활성점 생성을 위한 백금과 티타니아 간의 상호작용을 유도하기에 충분하지 않으며, 700℃를 초과하면 활성금속의 응집현상을 발생하여 바람직하지 않다. 마찬가지로, 열처리 시간이 0.2 미만이면 백금과 티타니아 간의 상호작용을 유도하기에 충분하지 않으며, 2 시간을 초과하면 활성금속의 응집현상이 발생할 수 있다. The heat treatment in the reducing atmosphere is preferably performed at a temperature of 500 ° C to 700 ° C for 0.5 to 2 hours. If the heat treatment temperature is less than 500 ° C, it is not sufficient to induce interaction between platinum and titania for generating a new active site. If the heat treatment temperature is higher than 700 ° C, agglomeration of the active metal may occur. Similarly, if the heat treatment time is less than 0.2, it is not sufficient to induce the interaction between platinum and titania, and if it exceeds 2 hours, the active metal may agglomerate.

이 경우, 환원분위기는 수소, 암모니아, 메탄 등을 포함하는 1 ~ 50 %의 조성 가스를 이용할 수 있다.In this case, the reducing atmosphere may be a 1 to 50% composition gas containing hydrogen, ammonia, methane, or the like.

이상과 같이 제조된 본 발명에 따른 백금/티타니아 촉매는, 25℃ 전후의 상온 조건에서 촉매에 의한 오염물질 분해 반응에 실질적으로 기여할 수 있는 인자로서 '활성산소'의 양이 소정 범위 이상인 것을 특징으로 한다. The platinum / titania catalyst according to the present invention produced as described above is characterized in that the amount of 'active oxygen' as a factor that can substantially contribute to the decomposition reaction of the pollutant by the catalyst at a room temperature condition of about 25 ° C is in a predetermined range or more do.

상기'활성산소'라 함은 상온에서 촉매에 용이하게 흡착 및 탈착이 가능하여 오염물질 분해에 실질적으로 참여할 수 있는 산소를 의미하며, 후술하는 바와 같이 촉매의'활성산소'양은 TPO(Temperature Programmed Oxidation) 분석을 통해 측정될 수 있다. As used herein, the term 'active oxygen' refers to oxygen that can be easily adsorbed to and desorbed from a catalyst at room temperature, thereby substantially participating in the decomposition of contaminants. The amount of 'active oxygen' ) Analysis.

이 경우, 오염물질로서 포름알데히드와 일산화탄소에 대한 상온에서의 유효한 동시 분해능을 갖기 위해서는, 상기 '활성산소'의 양은 100 μmol 이상인 것이 바람직하다.In this case, in order to have effective simultaneous decomposing ability at room temperature on formaldehyde and carbon monoxide as pollutants, the amount of 'active oxygen' is preferably 100 μmol or more.

또한, 본 발명에 따라 제조된 백금/티타니아 촉매는 분말 형상 또는 허니컴, 슬레이트, 펠릿 등의 벌크 형상으로 가공될 수 있으며, 금속 또는 세라믹 재질의 판, 섬유, 필터 또는 허니컴 구조체의 표면에 코팅하여 사용될 수 있다.The platinum / titania catalyst prepared according to the present invention can be processed into a bulk form such as powder, honeycomb, slate, pellet or the like, and can be coated on the surface of a metal or ceramic plate, fiber, filter or honeycomb structure .

이하에서는, 본 발명의 따른 촉매에 대한 제조예 및 실시예에 기초하여 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명한다. 다만, 이러한 제조예 및 실시예는 본 발명을 설명할 목적으로 제공되며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Preparation Examples and Examples of the catalyst according to the present invention. However, these preparation examples and examples are provided for the purpose of illustrating the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention.

제조예Manufacturing example 1: 촉매 제조 1: Preparation of catalyst

염화백금(PtCl4 : Aldrich Chemical Co.의 상품명), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2 : Aldrich Chemical Co.의 상품명) 또는 하이드록실 백금 ((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6), 수산화백금 (Pt(OH)2) 중 어느 하나로부터 선택되는 백금 전구체를 티타니아 담체 100중량부에 대해 0.1 ~ 1중량부로 정량하여 상온의 증류수에 용해시킨다. 이 경우, 백금 전구체로 염화백금(PtCl4)을 사용할 때에는 증류수의 온도를 60℃로 승온하여 용해시키도록 한다. Platinum chloride (PtCl 4 : a trade name of Aldrich Chemical Co.), tetra-amine platinum nitrate (Pt (NH 3 ) 4 (NO 3 ) 2 : Aldrich Chemical Co. in the trade name) or hydroxyl platinum ((NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt (OH) 6), the platinum precursor is selected from any one of a platinum hydroxide (Pt (OH) 2) 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the titania carrier is dissolved in distilled water at room temperature. In this case, when platinum chloride (PtCl 4 ) is used as the platinum precursor, the temperature of the distilled water is raised to 60 ° C to dissolve it.

계속하여, 아래의 표 1에 따른 각각의 티타니아 담체를 백금 전구체가 용해된 수용액에 정량 투입하여 각각의 슬러리 형태로 제조하였다.Subsequently, each of the titania carriers according to the following Table 1 was added in a predetermined amount to an aqueous solution in which the platinum precursor was dissolved to prepare slurry form.

티타니아Titania 아나타제:루타일(%:%)Anatase: rutile (%:%) 비표면적(m2/g)Specific surface area (m 2 / g) 격자 크기 (nm)Grid Size (nm) TiO2(A)TiO 2 (A) 100:0100: 0 276.04276.04 85.3385.33 TiO2(B)TiO 2 (B) 100:0100: 0 249.26249.26 80.6780.67 TiO2(C)TiO 2 (C) 100:0100: 0 76.6576.65 419419 TiO2(D)TiO 2 (D) 100:0100: 0 11.0111.01 155.5155.5 TiO2(E)TiO 2 (E) 100:0100: 0 288.72288.72 189189 TiO2(F)TiO 2 (F) 100:0100: 0 344.72344.72 201201 TiO2(G)TiO 2 (G) 0:1000: 100 65.2465.24 221.5221.5 TiO2(H)TiO 2 (H) 0:1000: 100 4.44.4 122.67122.67

다음으로, 제조된 슬러리를 진공 증발기를 이용하여 70℃에서 교반하여 가열하고, 80~120℃의 온도에서 24시간 이상 건조하여 미세기공에 포함된 수분을 완전히 제거하였다.Next, the prepared slurry was stirred and heated at 70 ° C using a vacuum evaporator, and dried at 80-120 ° C for 24 hours or longer to completely remove moisture contained in the micropores.

다음으로, 백금의 전구체로서 염화백금을 사용하였다면 300℃에서 3시간동안 30% 수소/질소 가스를 이용하여 촉매의 염소를 배제시키고, 400℃에서 4시간 동안 공기 분위기 하에서 소성 공정을 수행하였다. 반면, 백금의 전구체로서 염소가 함유되지 않은 테트라-아민 백금 나이트레이트 또는 하이드록실 백금을 사용하였을 경우에는 400℃의 온도로 4시간 동안 공기 분위기 하에서 소성 공정만 수행하였다. Next, if platinum chloride was used as a precursor of platinum, the catalyst was removed from the catalyst by using 30% hydrogen / nitrogen gas at 300 ° C. for 3 hours, and the calcination process was performed at 400 ° C. for 4 hours in an air atmosphere. On the other hand, when tetra-amine platinum nitrate or hydroxyl platinum not containing chlorine was used as a precursor of platinum, only the calcination process was performed at 400 ° C for 4 hours in an air atmosphere.

최종적으로, 소성 공정이 완료된 후 시료를 30% 수소/질소 분위기에서 600℃의 온도로 1시간 동안 환원 처리하여 촉매를 제조하였다.
Finally, after completion of the calcination process, the sample was subjected to reduction treatment at a temperature of 600 ° C in a 30% hydrogen / nitrogen atmosphere for 1 hour to prepare a catalyst.

실시예Example 1: 활성산소량 측정 1: Measurement of active oxygen content

본 발명에서 오염물질에 대한 상온 분해 반응에 실질적으로 기여할 수 있는 촉매의 물성치로서, 촉매의 활성산소량을 측정하였다.In the present invention, the amount of active oxygen of the catalyst was measured as the property of the catalyst which can substantially contribute to the decomposition reaction at room temperature for the pollutant.

촉매의 활성산소량은 TPO (Temperature Programmed Oxidation, 이하,“TPO”이라 함)분석을 이용하여 측정될 수 있다. TPO 분석은, 촉매층을 지나지 않고 감지기(detector)로 들어가는 기준가스(reference gas)에서의 산소 농도와, 촉매층을 통과하여 촉매와 반응하고 감지기로 들어가는 반응가스(reaction gas)에서의 산소 농도와의 차이를 비교함으로써 소모된 산소의 양으로 측정하는 분석이다. 상기 소모된 산소의 양은 촉매에 흡착된 산소의 양을 의미하며, 상온에서 용이하게 흡착 및 탈착되는 활성산소량을 의미한다. The active oxygen amount of the catalyst can be measured using TPO (Temperature Programmed Oxidation) (hereinafter referred to as " TPO ") analysis. The TPO analysis is based on the difference between the oxygen concentration in the reference gas entering the detector without passing through the catalyst bed and the oxygen concentration in the reaction gas passing through the catalyst bed and reacting with the catalyst and entering the sensor To determine the amount of oxygen consumed. The amount of consumed oxygen means the amount of oxygen adsorbed on the catalyst and means the amount of active oxygen that is easily adsorbed and desorbed at room temperature.

구체적으로, 2920 Autochem (Micromeritics)을 사용하였으며, 농도측정을 위한 감지기(detector)는 TCD (Thermal Conductivity Detector)를 사용하여 TPO 분석을 수행하였다. 분석의 순서는 100um 이하로 분쇄된 0.25g의 촉매를 충진 후, 우선 50 cc/min의 아르곤(Ar)을 흘리며 120℃까지 10℃/min으로 승온한 후 10분간 유지하면서 촉매표면의 수분과 잔류하는 불순물을 제거하고 촉매를 활성화시켰다. 이후, 30℃의 상온으로 하강한 후 1.5 vol.% 산소/질소를 지속적으로 흘리며 TCD를 이용하여 소모되는 산소의 양을 관찰하였다.Specifically, 2920 Autochem (Micromeritics) was used, and TPO analysis was performed using a TCD (Thermal Conductivity Detector) as a detector for concentration measurement. The procedure of the analysis is as follows. First, 0.25 g of catalyst pulverized to a particle size of 100 μm or less is charged. First, argon (Ar) at 50 cc / min is flowed. The temperature is raised to 120 ° C. at a rate of 10 ° C./min. Impurities were removed and the catalyst was activated. Thereafter, the temperature was dropped to 30 ° C., and the amount of oxygen consumed by TCD was observed while continuously flowing 1.5 vol.% Oxygen / nitrogen.

상기 방식에 따라, 표 1에 따른 티타니아 담체별 촉매에 대한 활성산소량을 측정하여 아래의 표 2로 정리하였다.According to the above method, the amount of active oxygen for the catalyst according to the titania carrier according to Table 1 was measured and is summarized in Table 2 below.

구분division TiO2 (A)TiO 2 (A) TiO2 (B)TiO 2 (B) TiO2 (C)TiO 2 (C) TiO2 (D)TiO 2 (D) 활성산소량/μmolActive oxygen amount / μmol 128.93128.93 77.3777.37 47.8147.81 119.19119.19 구분division TiO2 (E)TiO 2 (E) TiO2 (F)TiO 2 (F) TiO2 (G)TiO 2 (G) TiO2 (H)TiO 2 (H) 활성산소량/μmolActive oxygen amount / μmol 72.8972.89 63.5763.57 53.853.8 115.98115.98

상기 표 2를 참조할 때, 각각의 백금/티타니아 촉매는 사용된 티타니아 담체의 종류에 따라 상온조건에서 서로 다른 활성산소량을 나타내고 있음을 확인하였다. 이 경우, 활성산소량이 클수록 촉매가 상온조건에서 산소를 쉽게 전달하고 또한 받을 수 있는 것을 의미한다. Referring to Table 2, it was confirmed that each platinum / titania catalyst showed different amounts of active oxygen depending on the type of titania carrier used at room temperature. In this case, the larger the amount of active oxygen, the easier the catalyst can deliver and receive oxygen at room temperature conditions.

한편, 제조된 촉매 중 특히 상기 [표 1]에서 TiO2 (A)를 사용하여 제조된 촉매의 활성산소량을 도식화하여 도 1에 나타내었다. 도 1에서, 상온조건에서 1.5 vol. % 산소/질소 주입과 동시에 감소하는 피크가 생성됨을 확인할 수 있다. 이러한 감소 피크의 경우 촉매에 흡착된 산소를 의미하며, 감소 피크의 면적은 상온조건에서 흡착 및 탈착이 가능한 '활성산소' 양을 나타낸다.
Meanwhile, the amount of active oxygen of the catalyst prepared using TiO 2 (A) in Table 1 is shown in FIG. 1. 1, at a room temperature condition, 1.5 vol. It can be confirmed that a decreasing peak is generated simultaneously with the% oxygen / nitrogen injection. In the case of such a decrease peak, it means oxygen adsorbed on the catalyst, and the area of the decrease peak indicates the amount of 'active oxygen' capable of adsorption and desorption at room temperature.

실시예Example 2:  2: 티타니아Titania 담체의Carrier 물성치(격자 크기)와Properties (lattice size) and 활성산소량의 상관관계 Correlation of active oxygen amount

본 발명에 따른 촉매의 활성산소량과 티타니아 담체의 물리적 특성과의 상관관계를 조사하였다. The correlation between the amount of active oxygen of the catalyst according to the present invention and the physical properties of the titania carrier was examined.

티타니아의 비표면적을 측정하기 위해 BET(Micromeritics Co. 상품명 ASAP 2010C)를 사용하였으며, 티타니아의 결정 크기를 측정하기 위해 XRD(PANalytical Co. 상품명 X'Pert PRO MRD)를 사용하였다. BET (Micromeritics Co., trade name ASAP 2010C) was used to measure the specific surface area of titania, and XRD (PANalytical Co. product name X'Pert PRO MRD) was used to measure the crystal size of titania.

티타니아의 비표면적과 활성산소량의 상관관계를 도 2에 나타내었으며, 티타니아의 결정 크기와 활성산소량의 상관관계를 도 3에 나타내었다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 활성산소량은 티타니아 담체의 비표면적과 상관성을 나타내지 않았으나, 활성산소량은 티타니아의 결정크기가 작을수록 증가하는 것을 확인하였다.
The correlation between the specific surface area of titania and the active oxygen amount is shown in FIG. 2, and the correlation between the crystal size of titania and the amount of active oxygen is shown in FIG. 2 and 3, although the amount of active oxygen did not show a correlation with the specific surface area of the titania carrier, it was confirmed that the amount of active oxygen increased with decreasing crystal size of titania.

실시예Example 3: 활성산소량과 격자산소량의 비교 3: Comparison of active oxygen content and lattice oxygen content

촉매의 물성치로서, 본 발명이 개시하는 촉매의 활성산소량(즉, TPO 분석에서 산소소모량)을 종래 알려져 있는 촉매의 격자산소량과 비교하였다.As the property of the catalyst, the amount of active oxygen of the catalyst disclosed by the present invention (i.e., the amount of oxygen consumed in the TPO analysis) was compared with the lattice oxygen amount of a conventionally known catalyst.

촉매의 표면상에 형성된 산소 화합물 및 티타늄 산화물의 종류 및 분포를 측정하기 위하여 XPS(VG Scientific Co. 상품명 ESCALAB 201)를 사용하였다. 대표적으로, TiO2(A) 담체의 O 1s의 XPS 분석결과를 도 4에 나타내었다. 도 4를 참고하면, 담체의 표면에 존재하는 산소는 격자산소인 Ti-O 결합과 표면 흡착산소인 O-H 결합이 나타난다. XPS (VG Scientific Co. product name ESCALAB 201) was used to measure the type and distribution of oxygen compounds and titanium oxides formed on the surface of the catalyst. Typically, XPS analysis results of O1s of the TiO 2 (A) carrier are shown in FIG. Referring to FIG. 4, the oxygen present on the surface of the carrier shows a lattice oxygen Ti-O bond and a surface adsorption oxygen OH bond.

XPS 분석 결과를 이용하여 담체마다 격자산소의 단위 부피당 원자수(atoms/cm3)를 계산하여 TPO 분석결과인 산소소모량과의 관계를 도 5에 나타내었다. 도 5를 참고하면, 담체마다 존재하는 격자산소의 단위 부피당 원자수(atoms/cm3)와 활성산소량(μmol) 상호간에 특별한 상관관계가 없음을 확인하였다.
FIG. 5 shows the relationship between oxygen consumption and the amount of atoms (cm 3 / cm 3 ) per unit volume of lattice oxygen per carrier using XPS analysis results. Referring to FIG. 5, it was confirmed that there was no particular correlation between the number of atoms (atoms / cm 3 ) per unit volume of lattice oxygen present per carrier and the amount of active oxygen (μmol).

실시예Example 4: 포름알데히드 상온  4: formaldehyde room temperature 산화능Oxidative ability 평가 evaluation

상기 제조예 1에 따라 제조된 백금/티타니아 촉매를 이용하여 포름알데히드 상온 산화능을 평가하여, 도 6에 나타내었다.The platinum / titania catalyst prepared according to Preparation Example 1 was used to evaluate formaldehyde oxidation ability at room temperature and is shown in FIG.

[실험 조건] [Experimental Conditions]

촉매 반응기의 온도는 이중자켓을 이용하여 25℃로 유지하였으며, 주입되는 가스는 공기 분위기하에서 25ppm의 포름알데히드, 상대습도는 55%가 포함된 혼합가스로 하였으며, 공간속도는 240,000hr-1 및 360,000hr- 1 으로 유지하였다. 포름알데히드의 상온 산화반응 특성 실험은 고정층 반응기를 사용하였으며, 실험에 사용한 포름알데히드는 파라포름알데히드((CH2O)n: Aldrich Chemical Co.의 상품명)를 20℃로 유지되는 이중자켓 안에 넣고 증기화되는 포름알데히드를 케리어(carrier) 가스를 이용하여 반응장치에 투입하였다. 참고적으로, 공간속도는 촉매가 처리할 수 있는 대상가스의 양을 정량적으로 나타내는 지표로서 전체가스 유량(부피)에 대한 촉매량(부피)의 비율로 나타낸다. 예컨대, 공간속도가 크면 촉매의 단위 부피당 처리 가스량이 많음을 의미한다.The temperature of the catalytic reactor was maintained at 25 ° C using a double jacket. The injected gas was a mixed gas containing 25 ppm of formaldehyde and 55% relative humidity under an air atmosphere. The space velocity was 240,000 hr -1 and 360,000 hr -1 hr - 1 . The formaldehyde used in the experiment was placed in a double jacket maintained at 20 ° C, paraformaldehyde ((CH 2 O) n: trade name of Aldrich Chemical Co.) The formaldehyde was fed into the reactor using a carrier gas. For reference, the space velocity is expressed as a ratio of the amount of catalyst (volume) to the total gas flow rate (volume) as an index quantitatively indicating the amount of gas to be treated by the catalyst. For example, if the space velocity is high, it means that the amount of the process gas per unit volume of the catalyst is large.

[측정 방법][How to measure]

포름알데히드가 산화되면 반응식 1에 의해 CO2가 생성되며, 생산되는 CO2의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다. 이 경우, 미반응 포름알데히드의 존재를 측정하기 위해 고정층 반응기 후단에서 검지관 (91, Gas Tec. Co.)를 사용하였다.When formaldehyde is oxidized, CO 2 is produced according to Scheme 1 and a non-dispersive infrared gas analyzer (ZKJ-2, Fuji Electric Co.) was used to measure the amount of CO 2 produced. In this case, a detection tube (91, Gas Tec. Co.) was used at the rear end of the fixed bed reactor to measure the presence of unreacted formaldehyde.

(반응식 1)(Scheme 1)

HCHO + O2 → CO2 + H2OHCHO + O 2 - > CO 2 + H 2 O

도 6을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 촉매는 공간속도 240,000hr-1 조건에서는 100%의 우수한 포름알데히드 상온 산화능을 가지며 공간속도 360,000hr-1에서도 80%이상의 우수한 포름알데히드 상온 산화능을 가지고 있음을 확인하였다.Referring to Figure 6, the catalyst prepared in accordance with the invention the space velocity -1 240,000hr conditions, that has an excellent oxidizing ability of 100% formaldehyde at room temperature with a space velocity -1 360,000hr in excellent oxidizing ability formaldehyde at room temperature greater than 80% Respectively.

계속하여, 티타니아 담체 100 중량부에 대한 백금의 함량을 0.1 ~ 1 중량부 범위에서 달리하여 제조예 1에 따라 촉매을 제조한 후, 공간속도 60,000hr-1로 포름알데히드 상온 산화능을 평가하고 그 결과를 아래의 표 3으로 정리하였다. 그 결과, 0.1 중량부의 매우 적은 활성금속(백금)을 갖는 촉매도 50% 이상의 포름알데히드 상온 산화능을 갖는 것으로 확인하였다.Subsequently, the catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the amount of platinum relative to 100 parts by weight of the titania carrier was varied in the range of 0.1 to 1 part by weight. Then, formaldehyde was oxidized at room temperature at 60,000 hr -1, Table 3 summarizes the results. As a result, it was confirmed that 0.1 part by weight of a catalyst having a very small amount of active metal (platinum) had a normal oxidizing ability of formaldehyde at room temperature of 50% or more.

백금 중량Platinum weight Pt[1]/TiO2 (A) Pt [1] / TiO 2 ( A) Pt[0.5]/TiO2 (A) Pt [0.5] / TiO 2 ( A) Pt[0.1]/TiO2 (A) Pt [0.1] / TiO 2 ( A) 포름알데히드 전환율(%)Formaldehyde conversion (%) 100100 100100 5555

실시예Example 5: 활성산소량과 포름알데히드 상온  5: The amount of active oxygen and the formaldehyde temperature 산화능의Oxidative 상관관계 correlation

상기 실시예 1을 통해 산출한 백금/티타니아 촉매의 활성산소량과 실시예 4를 통해 확인한 포름알데히드 상온 산화능과의 상관관계를 평가하여, 도 7에 나타내었다.The correlation between the amount of active oxygen of the platinum / titania catalyst and the oxidation ability of formaldehyde at room temperature, which was confirmed through Example 4, as shown in Example 1, is shown in FIG.

도 7을 참조하면, 촉매의 활성산소량이 증가할수록 포름알데히드 상온 산화능이 우수하며 활성산소량이 100μmol 이상인 촉매들의 경우 70% 이상의 포름알데히드 상온 산화능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 활성산소량이 128.93 μmol로 가장 높은 백금/티타니아 촉매의 경우, 포름알데히드 상온 산화능이 89%로 가장 우수하였음을 확인할 수 있었다.
Referring to FIG. 7, as the amount of active oxygen of the catalyst increases, formaldehyde has excellent ability to oxidize at room temperature. In the case of catalysts having an active oxygen amount of 100 μmol or more, 70% or more formaldehyde is oxidized at room temperature. In addition, the highest platinum / titania catalyst with an active oxygen content of 128.93 μmol was found to be the best at 89% for formaldehyde at room temperature.

실시예Example 6: 일산화탄소의 상온  6: Normal temperature of carbon monoxide 산화능Oxidative ability 평가 evaluation

제조예 1에 따라 제조된 백금/티타니아 촉매 중 실시예 1에서 활성산소량이 가장 많고 실시예 4에서 포름알데히드 상온 산화능이 우수한 백금/티타니아 촉매를 선정하여 일산화탄소 상온 산화능을 평가하여, 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.Among the platinum / titania catalysts prepared according to Preparation Example 1, the platinum / titania catalysts having the largest amount of active oxygen in Example 1 and superior in the ability to oxidize formaldehyde at room temperature in Example 4 were selected to evaluate the carbon monoxide oxidizing ability at room temperature. Table 4 shows the results.

[실험 조건] [Experimental Conditions]

촉매 반응기의 온도는 이중자켓을 이용하여 25℃로 유지하였으며, 주입되는 가스는 질소 분위기하에서 250ppm의 일산화탄소, 산소 21%, 상대습도는 55%가 포함된 혼합가스로 하였으며, 공간속도는 120,000hr-1 ~ 60,000hr- 1 으로 유지하였다.The temperature of the catalytic reactor was maintained at 25 ℃ by using a double jacket. The gas was injected under a nitrogen atmosphere with a mixture gas containing 250 ppm carbon monoxide, 21% oxygen and 55% relative humidity. The space velocity was 120,000 hr - 1 to 60,000 hr - 1 .

[측정 방법][How to measure]

일산화탄소의 상온 산화반응 특성 실험은 고정층 반응기를 사용하였다. 일산화탄소가 산화되면 반응식 2에 의해 CO2가 생성되며, 생산되는 CO2 및 미반응 CO의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다. A fixed - bed reactor was used for the oxidation reaction of carbon monoxide at room temperature. When carbon monoxide is oxidized, CO 2 is produced by the reaction scheme 2. A non-dispersive infrared gas analyzer (ZKJ-2, Fuji Electric Co.) was used to measure the amount of CO 2 produced and unreacted CO.

(반응식 2)(Scheme 2)

2CO + O2 → 2CO2 2CO + O 2 ? 2CO 2

공간속도(hr-1)Space velocity (hr -1 ) 120,000120,000 90,00090,000 60,00060,000 일산화탄소 전환율(%)Carbon monoxide conversion (%) 8181 86.686.6 91.291.2

상기, 표 3에 나타난 바와 같이 우수한 포름알데히드 상온 산화능을 갖는 백금/티타니아 촉매는 또한 80% 이상의 우수한 일산화탄소 상온 산화능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
As shown in Table 3, it was confirmed that the platinum / titania catalyst having excellent formaldehyde room temperature oxidizing ability also had excellent carbon monoxide oxidizing ability at room temperature of 80% or more.

실시예Example 7: 포름알데히드 및 일산화탄소에 대한 상온  7: Normal temperature for formaldehyde and carbon monoxide 산화능Oxidative ability 평가 evaluation

실시예 1에서 활성산소량이 가장 많고, 실시예 4 및 실시예 6 각각에서 가장 우수한 포름알데히드 상온 산화능 및 일산화탄소 상온 산화능을 보인 백금/티타니아 촉매를 이용하여, 백금/티타니아 촉매의 포름알데히드와 일산화탄소를 동시에 주입할 경우의 산화능을 평가하여, 그 결를 아래의 표 5에 나타내었다.The platinum / titania catalyst of formaldehyde and carbon monoxide was simultaneously produced at the same time by using platinum / titania catalyst having the largest amount of active oxygen in Example 1 and showing the most excellent formaldehyde room temperature oxidizing ability and carbon monoxide room temperature oxidizing ability in each of Example 4 and Example 6 The oxidative ability in the case of injection was evaluated, and the results are shown in Table 5 below.

[실험 조건][Experimental Conditions]

촉매 반응기의 온도는 이중자켓을 이용하여 25℃로 유지하였으며, 주입되는 가스는 질소 분위기하에서 25ppm의 포름알데히드, 250ppm의 일산화탄소, 산소 21%, 상대습도는 55%가 포함된 혼합가스로 하였으며, 공간속도는 45,000 및 60,000hr- 1 으로 유지하였다.The temperature of the catalytic reactor was maintained at 25 ° C. by using a double jacket. The gas to be injected was a mixed gas containing 25 ppm of formaldehyde, 250 ppm of carbon monoxide, 21% of oxygen and 55% The speed was maintained at 45,000 and 60,000 hr - 1 .

[측정 방법][How to measure]

포름알데히드와 일산화탄소의 상온 산화반응 특성 실험은 고정층 반응기를 사용하였다. 포름알데히드 및 일산화탄소가 산화되면 상기 반응식 1, 반응식 2에 의해 CO2가 생성되며, 생산되는 CO2 및 미반응 CO의 양을 측정하기 위하여 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, Fuji Electric Co.)를 이용하였다. 이 경우, 미반응 포름알데히드의 존재를 측정하기 위해 고정층 반응기 후단에서 검지관 (91, Gas Tec. Co.)를 사용하였다.A fixed - bed reactor was used for the oxidation reaction of formaldehyde and carbon monoxide at room temperature. When formaldehyde and carbon monoxide are oxidized, CO 2 is produced according to Reaction 1 and Reaction 2, and a non-dispersive IR gas analyzer (ZKJ-2, Fuji Electric Co.) is used to measure the amount of CO 2 produced and unreacted CO. Respectively. In this case, a detection tube (91, Gas Tec. Co.) was used at the rear end of the fixed bed reactor to measure the presence of unreacted formaldehyde.

공간속도(hr-1)Space velocity (hr -1 ) 60,00060,000 45,00045,000 포름알데히드 전환율(%)Formaldehyde conversion (%) 100100 100100 일산화탄소 전환율(%)Carbon monoxide conversion (%) 91.291.2 100100

상기 표 4을 참조하면, 공간속도 60,000hr- 1 의 조건에서 90% 이상의 포름알데히드 및 일산화탄소 상온 산화능을 나타냈으며 45,000hr-1 조건에서는 두 가지 대상물질 모두를 완전 산화시킴을 확인할 수 있었다.Referring to Table 4, a space velocity of 60,000hr - in the condition of 1 showed 90% or more of formaldehyde and carbon monoxide at room temperature oxidizing ability 45,000hr -1 condition was confirmed two target Sikkim complete oxidation of all materials.

이상으로부터, 격자 크기가 작은 티타니아 담체를 이용하여 환원분위기에서 열처리 공정을 부가하여 제조된 촉매의 경우, 촉매 내'활성산소'양이 증가됨으로써 상온조건에서 포름알데히드와 일산화탄소를 동시에 우수한 산화능을 갖는 것으로 확인되었다.
From the above, in the case of a catalyst prepared by adding a heat treatment process in a reducing atmosphere using a titania carrier having a small lattice size, since the amount of 'active oxygen' in the catalyst is increased, formaldehyde and carbon monoxide are simultaneously .

Claims (5)

백금 전구체 수용액에 티타니아 담체를 담지한 후, 건조 및 소성하는 공정을 포함하는 백금/티타니아 촉매 제조방법에 있어서,
상기 티타니아 담체는 격자 크기가 175nm 이하이고, 상기 소성 공정 이후에 환원분위기에서 열처리하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매 제조방법.
A method for producing a platinum / titania catalyst comprising a step of carrying a titania carrier on an aqueous solution of a platinum precursor, followed by drying and calcining,
Wherein the titania carrier has a lattice size of 175 nm or less and further comprises a heat treatment in a reducing atmosphere after the calcination step.
제 1항에 있어서, 상기 백금 전구체는, 염화백금(PtCl4), 테트라-아민 백금 나이트레이트(Pt(NH3)4(NO3)2), 수산화백금(Pt(OH)2), 하이드록실 백금((NH2-CH2CH2-OH)2Pt(OH)6)으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 백금/티타니아 촉매 제조방법.
The method of claim 1 wherein the platinum precursor, platinum chloride (PtCl 4), tetra-amine platinum nitrate (Pt (NH 3) 4 ( NO 3) 2), hydroxide, platinum (Pt (OH) 2), hydroxyl Wherein the catalyst is at least one selected from platinum ((NH 2 -CH 2 CH 2 -OH) 2 Pt (OH) 6 ).
제 1항에 있어서, 상기 백금 전구체는 상기 티타니아 담체 100 중량부에 대해 0.1 ~ 1 중량부로 조절되는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매 제조방법.
The method of claim 1, wherein the platinum precursor is adjusted to 0.1 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the titania support.
제 1항에 있어서, 상기 환원분위기에서의 열처리 공정은, 500~700℃의 온도로 0.5~2시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매 제조 방법.
The method for producing a platinum / titania catalyst according to claim 1, wherein the heat treatment in the reducing atmosphere is performed at a temperature of 500 to 700 ° C for 0.5 to 2 hours.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나에 따라 제조되고, 활성산소량이 100μmol 이상이며 포름알데히드와 일산화탄소에 대한 동시 분해능을 갖는 것을 특징으로 하는 백금/티타니아 촉매.5. A platinum / titania catalyst according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the amount of active oxygen is 100 占 퐉 ol or more and has simultaneous decomposition ability to formaldehyde and carbon monoxide.
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