KR101673331B1 - Catalyst, method for manufacturing the same, and exhaust gas purifying catalyst system using the same - Google Patents

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Abstract

촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 구현예는, 하기 화학식 1로 이루어진 촉매를 제공한다.
[화학식 1]
AB1 - yB'yO3
(여기에서, A, B, B', 및 y는 명세서에서 정의된 바와 같다.)
A catalyst, a method for producing the same, and a catalyst system for purification of exhaust gas containing the same are disclosed. An embodiment of the present invention provides a catalyst of the following general formula (1).
[Chemical Formula 1]
AB 1 - y B 'y O 3
(Wherein A, B, B ', and y are as defined in the specification).

Description

촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템{CATALYST, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND EXHAUST GAS PURIFYING CATALYST SYSTEM USING THE SAME}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a catalyst, a method for producing the catalyst, and a catalyst system for purification of exhaust gas containing the same. DESCRIPTION OF THE RELATED ART [0002]

본 발명의 일 구현예는 촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템에 관한 것이다.
One embodiment of the present invention relates to a catalyst, a method for producing the same, and a catalyst system for purification of exhaust gas containing the same.

자동차 배기가스 중에 포함된 유해성분은 미연소된 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO)와 고온 연소에 의해 생성되는 질소 산화물(NOx)이다. The harmful components contained in the vehicle exhaust gas are unburned hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) produced by high temperature combustion.

가솔린 엔진, 디젤 엔진으로 구동되는 모든 자동차는 이러한 유해성분을 포함하는 배기가스를 배출하고 있고, 자동차의 수는 해마다 늘어나고 있기 때문에 세계 여러 나라의 정부는 엄격하게 배출량을 규제하고 있으며 연비 기준 또한 강화되고 있다. 따라서, 모든 자동차에는 이러한 유해물질의 발생을 억제하거나 정화하는 장치가 필수적이다. All cars powered by gasoline engines and diesel engines emit exhausts containing these harmful components. As the number of cars increases year by year, governments around the world are tightly regulating emissions and fuel efficiency standards are also being strengthened have. Therefore, it is essential that devices for suppressing or purifying these harmful substances occur in all automobiles.

자동차 촉매는 CO와 HC를 산화하여 이산화탄소와 물로 변화시키는 동시에 NOx을 환원하여 무해한 질소와 산소로 바꾸어 주기 때문에 삼원촉매라 부른다. 자동차 배기가스 정화용 후처리 촉매는 다공성 허니콤(honeycomb)에 촉매 성분인 산화물과 귀금속을 코팅한 것으로, 이러한 코팅층을 제조하는 대표적인 방법으로는 와시코팅(wash coating) 방법이 있다.
Automotive catalysts are called three-way catalysts because they convert CO and HC into carbon dioxide and water while reducing NOx to harmless nitrogen and oxygen. BACKGROUND ART [0002] A post-treatment catalyst for purification of exhaust gas of automobiles is formed by coating a porous honeycomb with oxides and noble metals as catalyst components, and a wash coating method is a typical method for manufacturing such a coating layer.

본 발명의 일 구현예는, 가솔린 배기가스 조건 하에 존재하는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 및 질소 산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있으며, 고온 안정성을 갖는 촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템을 제공하고자 한다.
One embodiment of the present invention is a catalyst capable of simultaneously removing hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) present under gasoline exhaust gas conditions and having high temperature stability, And a catalyst system for purifying exhaust gases.

본 발명의 일 구현예는, 하기 화학식 1로 이루어진 촉매를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a catalyst of the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

AB1 - yB'yO3 AB 1 - y B 'y O 3

(여기에서, A는 희토류 원소이고, B는 Al, Ga, In, 또는 이들의 조합이고, B'는 Pd, Pt, Rh, 또는 이들의 조합이고, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 이다.)(Where A is a rare earth element, B is Al, Ga, In, or a combination thereof, B 'is Pd, Pt, Rh, or a combination thereof, and the range of y is 0.005? Y? 0.05. )

상기 촉매는 하기 화학식 2로 이루어질 수 있다.The catalyst may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

LaAl1 - yPdyO3 LaAl 1 - y Pd y O 3

(여기에서, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 이다.)(Here, the range of y is 0.005? Y? 0.05.)

본 발명의 다른 구현예는, 금속 전구체 용액을 준비하는 단계; 상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계;를 포함하는 촉매의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is directed to a method of fabricating a semiconductor device, comprising: preparing a metal precursor solution; Adding a carboxylic acid to the metal precursor solution to prepare a mixed metal salt solution; And drying and calcining the mixed metal salt solution.

상기 금속 전구체 용액을 준비하는 단계;는, 희토류 전구체, 알루미늄 전구체, 및 팔라듐 전구체를 증류수에 용해시키는 것일 수 있다.The step of preparing the metal precursor solution may include dissolving the rare earth precursor, the aluminum precursor, and the palladium precursor in distilled water.

상기 희토류 전구체 : 알루미늄 전구체 : 팔라듐 전구체의 몰비가 1 : 0.95 내지 0.995 : 0.05 내지 0.005 일 수 있다.The molar ratio of the rare earth precursor: aluminum precursor: palladium precursor may be 1: 0.95 to 0.995: 0.05 to 0.005.

상기 희토류 전구체는 La(NO3)3·6H2O, Pr(NO3)3·6H2O, Nd(NO3)3·6H2O, Er(NO3)3·5H2O, 또는 이들의 조합일 수 있다.The rare earth precursor is La (NO 3) 3 · 6H 2 O, Pr (NO 3) 3 · 6H 2 O, Nd (NO 3) 3 · 6H 2 O, Er (NO 3) 3 · 5H 2 O, or both . ≪ / RTI >

상기 알루미늄 전구체는 Al(NO3)3·9H2O, AlCl3·6H2O, 또는 이들의 조합일 수 있다.The aluminum precursor may be Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O, AlCl 3 .6H 2 O, or a combination thereof.

상기 팔라듐 전구체는 팔라듐 질산염, 염화 팔라듐, 또는 이들의 조합일 수 있다.The palladium precursor may be palladium nitrate, palladium chloride, or a combination thereof.

상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계;에서, 상기 카복실산의 함량은 상기 금속 전구체 용액의 함량보다 1 내지 20 중량% 더 포함되는 것일 수 있다.In the step of preparing a mixed metal salt solution by adding carboxylic acid to the metal precursor solution, the content of the carboxylic acid may be 1 to 20% by weight more than the content of the metal precursor solution.

상기 카복실산은 구연산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 락트산(latic acid), 말산(malic acid), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The carboxylic acid may include citric acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, latic acid, malic acid, or a combination thereof.

상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계;에서, 상기 소성은 500 내지 800℃에서 3 내지 7시간 동안 수행될 수 있다.In the step of drying and firing the mixed metal salt solution, the firing may be performed at 500 to 800 ° C for 3 to 7 hours.

상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계; 이후에, 상기 소성된 촉매를 안정화하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Drying and firing the mixed metal salt solution; Thereafter, stabilizing the calcined catalyst may be further included.

상기 안정화는 500 내지 700℃에서 10 내지 20시간 동안 수행될 수 있다.The stabilization may be carried out at 500 to 700 ° C for 10 to 20 hours.

상기 안정화는 산소와, 일산화탄소 분위기에서 이루어질 수 있다.The stabilization may be performed in an atmosphere of oxygen and a carbon monoxide atmosphere.

상기 안정화는, 배경가스(background gas)를 40 내지 50초간 주입하는 단계; 3%의 산소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 산화 분위기를 조성하는 단계; 상기 배경가스를 100 내지 130초간 주입하는 단계; 및 3%의 일산화탄소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 환원 분위기를 조성하는 단계;를 포함하는 일련의 과정을 1회 이상 수행하는 것이며, 상기 배경가스는 10%의 H20, 10%의 CO2, 및 잔부인 N2를 포함하는 것일 수 있다.The stabilization may include injecting a background gas for 40 to 50 seconds; 3% oxygen gas for 3 to 6 seconds to form an oxidizing atmosphere; Injecting the background gas for 100 to 130 seconds; And 3% carbon monoxide gas for 3 to 6 seconds to form a reducing atmosphere, wherein the background gas is at least one selected from the group consisting of 10% H 2 O, 10% CO 2 , and the remainder N 2 .

본 발명의 또 다른 구현예는, 전술한 촉매; 산소저장물질(Oxygen Storage Capacity, OSC); 및 알루미나계 물질;을 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템을 제공한다.Yet another embodiment of the present invention is a catalyst comprising the above-described catalyst; Oxygen Storage Capacity (OSC); And an alumina-based material.

상기 촉매는 Pd와 Al2O3가 결합된 형태이거나, Rh과 산소저장물질(Oxygen Storage Capacity, OSC)이 결합된 형태일 수 있다.The catalyst may be a combination of Pd and Al 2 O 3 , or a combination of Rh and an oxygen storage material (OSC).

상기 산소저장물질은 Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, 또는 이들의 조합일 수 있다.The oxygen storage material may be Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, or a combination thereof.

상기 알루미나계 물질은 Al2O3, La doped Al2O3, MgAl2O4, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
The alumina-based material may include Al 2 O 3 , La doped Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4 , or a combination thereof.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 가솔린 배기가스 조건 하에 존재하는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 및 질소 산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있으며, 고온 안정성을 갖는 촉매, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템을 제공할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a catalyst capable of simultaneously removing hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) present under gasoline exhaust gas conditions and having high temperature stability, And a catalyst system for purification of exhaust gas containing the same can be provided.

도 1은 d-촉매의 온도에 따른 CO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 d-촉매의 온도에 따른 C3H6의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 d-촉매의 온도에 따른 H2의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 4는 d-촉매의 온도에 따른 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 a-촉매(I)의 온도에 따른 CO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 a-촉매(I)의 온도에 따른 C3H6의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 7은 a-촉매(I)의 온도에 따른 H2의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 8은 a-촉매(I)의 온도에 따른 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 9는 a-촉매(II)의 온도에 따른 CO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 10은 a-촉매(II)의 온도에 따른 C3H6의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 11은 a-촉매(II)의 온도에 따른 H2의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 12는 a-촉매(II)의 온도에 따른 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 구현예에 따른 촉매시스템을 포함하는 배기가스 정화 장치를 나타낸 구성도이다.
도 14는 본 발명의 다른 구현예에 따른 촉매시스템을 포함하는 배기가스 정화 장치를 나타낸 구성도이다.
1 is a graph showing the amount of CO purification according to the temperature of the d-catalyst.
2 is a graph showing the amount of C 3 H 6 purified according to the temperature of the d-catalyst.
3 is a graph showing the amount of H 2 purification according to the temperature of the d-catalyst.
4 is a graph showing the amount of NO purification according to the temperature of the d-catalyst.
5 is a graph showing the amount of CO purification according to the temperature of the a-catalyst (I).
6 is a graph showing a purification amount of C 3 H 6 according to the temperature of the a-catalyst (I).
7 is a graph showing the amount of purification of H 2 according to the temperature of the a-catalyst (I).
8 is a graph showing the amount of NO purification according to the temperature of the a-catalyst (I).
9 is a graph showing the amount of CO purification according to the temperature of the a-catalyst (II).
10 is a graph showing the amount of C 3 H 6 purified according to the temperature of a-catalyst (II).
11 is a graph showing the amount of purification of H 2 according to the temperature of a-catalyst (II).
12 is a graph showing the amount of NO purification according to the temperature of the a-catalyst (II).
13 is a configuration diagram showing an exhaust gas purifying apparatus including a catalyst system according to an embodiment of the present invention.
14 is a configuration diagram showing an exhaust gas purifying apparatus including a catalyst system according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명의 일 구현예는, 하기 화학식 1로 이루어진 촉매를 제공한다.An embodiment of the present invention provides a catalyst of the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

AB1 - yB'yO3 AB 1 - y B 'y O 3

이 때, A는 희토류 원소로서, 란타늄(lanthanum, La), 프라세오디뮴(praseodymium, Pr), 에르븀(erbium, Er), 네오디뮴(neodymium, Nd) 등으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.At this time, A is a rare earth element and may be at least one selected from the group consisting of lanthanum, La, praseodymium, erbium, Er, neodymium and the like.

또한, B는 알루미늄(aluminum, Al), 갈륨(gallium, Ga), 인듐(indium, In), 또는 이들의 조합이고, B'는 팔라듐(palladium, Pd), 백금(platinum, Pt), 로듐(rhodium, Rh), 또는 이들의 조합이며, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 인 것이 바람직하다. y의 범위는 구조적 안정성 및 상용 삼원촉매의 귀금속 함량과 유사 범위내의 페로브스카이트(Perovskite) 촉매를 합성하기 위해서이다.B is aluminum, Al, gallium, indium, In, or a combination thereof. B 'is palladium (Pd), platinum (Pt), rhodium rhodium, Rh), or a combination thereof, and the range of y is preferably 0.005? y? 0.05. The range of y is for the synthesis of perovskite catalysts in a range similar to the structural stability and the noble metal content of commercial three-way catalysts.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 촉매는 하기 화학식 2로 이루어질 수 있다.More specifically, the catalyst according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

LaAl1 - yPdyO3 LaAl 1 - y Pd y O 3

여기에서, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 인 것이 바람직하다.Here, the range of y is preferably 0.005? Y? 0.05.

본 발명의 일 구현예는, 상기와 같은 구성을 가짐으로써 가솔린 배기가스 조건 하에 존재하는 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO), 및 질소 산화물(NOx)을 동시에 제거할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to simultaneously remove hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx) present under gasoline exhaust gas conditions.

본 발명의 다른 구현예는, 금속 전구체 용액을 준비하는 단계(S1); 상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계(S2); 및 상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계(S3);를 포함하는 촉매의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (S1) preparing a metal precursor solution; (S2) adding a carboxylic acid to the metal precursor solution to prepare a mixed metal salt solution; And a step (S3) of drying and calcining the mixed metal salt solution.

먼저, 본 발명의 다른 구현예에서, 전술한 촉매의 제조방법으로서, 금속 전구체 용액을 준비하는 단계(S1);는, 희토류 전구체, 알루미늄 전구체, 및 팔라듐 전구체를 증류수에 용해시키는 것일 수 있다.First, in another embodiment of the present invention, in the above-described method for producing a catalyst, step (S1) of preparing a metal precursor solution may include dissolving a rare earth precursor, an aluminum precursor, and a palladium precursor in distilled water.

이 때, 상기 희토류 전구체, 알루미늄 전구체, 및 팔라듐 전구체의 함량은 몰비로서, 1 : 0.95 내지 0.995 : 0.05 내지 0.005 인 것이 바람직하다. 이 때, 상기 희토류 전구체, 알루미늄 전구체, 및 팔라듐 전구체의 함량이 상기 범위 내인 경우에 페로브스카이트 구조가 형성되는 이점이 있다.At this time, the content of the rare earth precursor, the aluminum precursor, and the palladium precursor is preferably in a molar ratio of 1: 0.95 to 0.995: 0.05 to 0.005. At this time, when the content of the rare earth precursor, the aluminum precursor, and the palladium precursor is within the above range, there is an advantage that a perovskite structure is formed.

보다 구체적으로, 상기 희토류 전구체는 예컨대, La(NO3)3·6H2O, Pr(NO3)3·6H2O, Nd(NO3)3·6H2O, Er(NO3)3·5H2O, 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the rare earth precursor is, for example, La (NO 3) 3 · 6H 2 O, Pr (NO 3) 3 · 6H 2 O, Nd (NO 3) 3 · 6H 2 O, Er (NO 3) 3 · 5H 2 O, or a combination thereof.

상기 알루미늄 전구체는 예컨대, Al(NO3)3·9H2O, AlCl3·6H2O, 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The aluminum precursor may be, for example, Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O, AlCl 3 .6H 2 O, or a combination thereof, but is not limited thereto.

상기 팔라듐 전구체는 예컨대, 팔라듐 질산염, 염화 팔라듐, 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The palladium precursor may be, for example, palladium nitrate, palladium chloride, or a combination thereof, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계(S2);는, 약 1시간 동안 교반하여 이루어진다.In another embodiment of the present invention, the step (S2) of adding a carboxylic acid to the metal precursor solution to prepare a mixed metal salt solution is carried out by stirring for about 1 hour.

이 때, 상기 카복실산의 함량은 상기 금속 전구체 용액의 함량보다 1 내지 20 중량% 정도 과량 포함되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 카복실산의 함량이 상기 금속 전구체 용액의 함량보다 1 중량% 미만으로 더 포함되는 경우 및 20 중량%를 초과하여 더 포함되는 경우에는 전구체 금속끼리의 복합 화합물 형성이 균일하지 않게 되는 문제점이 있다.In this case, the content of the carboxylic acid is preferably in the range of 1 to 20% by weight, more than the content of the metal precursor solution. At this time, when the content of the carboxylic acid is more than 1 wt% or more than 20 wt% of the metal precursor solution, formation of complex compounds between the precursor metals becomes uneven have.

여기에서, 상기 카복실산은 구연산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 락트산(latic acid), 말산(malic acid), 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다.Wherein the carboxylic acid is selected from the group consisting of citric acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, latic acid, malic acid, Lt; / RTI >

본 발명의 다른 구현예에서, 상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하여 촉매 전구체를 형성하는 단계(S3);는 상기 혼합 금속염 용액을 일정 온도로 승온시킨 뒤, 상기 승온된 상태에서 일정 시간을 유지하여 천천히 일정 부분 이상의 증류수를 1차 건조하고, 이후 완전히 2차 건조하는 과정을 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the step (S3) of forming a catalyst precursor by drying and calcining the mixed metal salt solution may include heating the mixed metal salt solution to a predetermined temperature, Slowly drying the distilled water over a certain portion first, and then completely drying the second portion.

또한, 건조된 혼합 금속염을 소성하게 된다. 이 때, 상기 소성은 500 내지 800℃에서 3 내지 7시간 동안 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 600 내지 700℃에서 4 내지 6시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 상기 소성 시의 온도 및 시간이 상기 범위와 같은 경우 촉매의 상태가 안정화되는 이점이 있다.Further, the dried mixed metal salt is baked. At this time, the firing may be performed at 500 to 800 ° C for 3 to 7 hours, more specifically at 600 to 700 ° C for 4 to 6 hours. When the temperature and time at the time of firing are equal to the above range, there is an advantage that the state of the catalyst is stabilized.

한편, 본 발명의 다른 구현예는, 상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계; 이후에, 상기 소성된 촉매를 안정화하는 단계(S4);를 거칠 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a mixed metal salt, comprising: drying and firing the mixed metal salt solution; Thereafter, stabilizing the fired catalyst (S4) may be carried out.

이 때, 상기 안정화는 산소와, 일산화탄소 분위기에서 이루어지는 것으로서, 500 내지 700℃에서 10 내지 20시간 동안 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로는 550 내지 600℃에서 15 내지 20시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. 상기 안정화 시의 온도 및 시간이 상기 범위와 같은 경우 상기 안정화가 보다 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.At this time, the stabilization is performed in an atmosphere of oxygen and carbon monoxide, and may be performed at 500 to 700 ° C for 10 to 20 hours, more preferably at 550 to 600 ° C for 15 to 20 hours. When the temperature and time at the stabilization are equal to the above range, the stabilization is advantageously performed more efficiently.

보다 상세하게, 상기 안정화는 배경가스(background gas)를 40 내지 50초간 주입하는 단계(S41); 3%의 산소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 산화 분위기를 조성하는 단계(S42); 상기 배경가스를 100 내지 130초간 주입하는 단계(S43); 및 3%의 일산화탄소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 환원 분위기를 조성하는 단계(S44);를 포함하는 일련의 과정을 1회 이상 수행할 수 있다.More specifically, the stabilization may include injecting a background gas for 40 to 50 seconds (S41); 3% oxygen gas for 3 to 6 seconds to form an oxidizing atmosphere (S42); Injecting the background gas for 100 to 130 seconds (S43); And 3% carbon monoxide gas for 3 to 6 seconds to form a reducing atmosphere (S44).

이 때, 상기 배경가스는 10%의 H20, 10%의 CO2, 및 잔부인 N2를 포함하는 것이다.At this time, the background gas contains 10% of H 2 O, 10% of CO 2 , and the remaining N 2 .

본 발명의 또 다른 구현예는, 전술한 촉매; 산소저장물질(Oxygen Storage Capacity, OSC); 및 알루미나계 물질;을 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템을 제공한다.Yet another embodiment of the present invention is a catalyst comprising the above-described catalyst; Oxygen Storage Capacity (OSC); And an alumina-based material.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 촉매는 Pd와 Al2O3가 결합된 형태이거나, Rh과 산소저장물질(Oxygen Storage Capacity, OSC)이 결합된 형태일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the catalyst may be a combination of Pd and Al 2 O 3 , or may be a combination of Rh and an oxygen storage capacity (OSC).

본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 산소저장물질은 Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, 또는 이들의 조합일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the oxygen storage material can be Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, or a combination thereof.

또한, 본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 알루미나계 물질은 Al2O3, La doped Al2O3, MgAl2O4, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Further, in another embodiment of the present invention, the alumina-based material may include Al 2 O 3 , La doped Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4 , or a combination thereof.

보다 구체적으로, 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 배기가스 정화용 촉매 시스템은 가솔린 배기가스 정화 장치에 적용될 수 있다.More specifically, the catalyst system for purifying exhaust gases according to another embodiment of the present invention can be applied to a gasoline exhaust gas purifying apparatus.

도 13은 본 발명의 일 구현예에 따른 촉매시스템을 포함하는 배기가스 정화 장치를 나타낸 구성도이다. 도 14는 본 발명의 다른 구현예에 따른 촉매시스템을 포함하는 배기가스 정화 장치를 나타낸 구성도이다.13 is a configuration diagram showing an exhaust gas purifying apparatus including a catalyst system according to an embodiment of the present invention. 14 is a configuration diagram showing an exhaust gas purifying apparatus including a catalyst system according to another embodiment of the present invention.

도 13 및 도 14를 참조하면, 가솔린 배기가스 정화 장치는 람다(Lambda, λ) 1에서 운전되는 가솔린 내연기관 엔진 후단에 위치되고, 두 개의 brick으로 이루어진 촉매 변환기(Catalytic Converter)로 구성되며, 이들 장치는 연이어 장착되어 있다.13 and 14, the gasoline exhaust gas purifying apparatus is composed of a catalytic converter located at the rear end of a gasoline internal combustion engine operated in lambda (lambda) 1 and composed of two bricks, The devices are mounted in series.

보다 구체적으로, WCC(Warming-up Catalytic Converter)는 Front brick과 Rear brick으로 구성된다.More specifically, the WCC (Warming-up Catalytic Converter) is composed of a front brick and a rear brick.

먼저, Front brick은 파라듐 또는 파라듐/로듐 촉매로 구성된 산화 환원 촉매이다. 보다 구체적으로, 상기 파라듐 촉매는 LaAl1 - yPdyO3, 또는 LaAl1 - yPdyO3와 Pd/알루미나의 조합; 산소저장물질; 알루미나;를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 파라듐/로듐 촉매는 LaAl1 - yPdyO3, 또는 LaAl1 - yPdyO3와 Pd/알루미나의 조합; Rhodium/산소저장물질(OSC); 알루미나;를 포함하여 구성될 수 있다.First, the front brick is a redox catalyst composed of a palladium or palladium / rhodium catalyst. More specifically, the palladium catalyst is a combination of LaAl 1 - y Pd y O 3 , or LaAl 1 - y Pd y O 3 and Pd / alumina; Oxygen storage material; Alumina, wherein the palladium / rhodium catalyst comprises a combination of LaAl 1 - y Pd y O 3 , or LaAl 1 - y Pd y O 3 and Pd / alumina; Rhodium / oxygen storage material (OSC); Alumina. ≪ / RTI >

한편, Rear brick은 파라듐/로듐 촉매로만 구성된 산화 환원 촉매이다. 보다 구체적으로, 상기 파라듐/로듐 촉매는 LaAl1 - yPdyO3, 또는 LaAl1 - yPdyO3와 Pd/알루미나의 조합; Rhodium/산소저장물질(OSC); 알루미나;를 포함하여 구성될 수 있다.
Rear brick, on the other hand, is a redox catalyst composed only of palladium / rhodium catalyst. More specifically, the palladium / rhodium catalyst comprises a combination of LaAl 1 - y Pd y O 3 , or LaAl 1 - y Pd y O 3 and Pd / alumina; Rhodium / oxygen storage material (OSC); Alumina. ≪ / RTI >

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예Example

실시예Example 1 One

금속 전구체 La(NO3)3·6H2O, Al(NO3)3·9H2O, 그리고 질산 팔라듐 용액(palladium nitrate solution)을 정해진 몰 비율(La:Al:Pd=1:0.984:0.016)에 따라 증류수에 녹여서 금속 전구체 용액을 준비하였다. (La: Al: Pd = 1: 0.984: 0.016) of the metal precursors La (NO 3 ) 3 .6H 2 O, Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O and palladium nitrate solution, And dissolved in distilled water to prepare a metal precursor solution.

상기 용액에 상기 금속 전구체의 동일 몰수 대비 추가 10 중량% 과량 (La:citric acid=1:1.1)의 구연산(citric acid)을 첨가하여 1시간 동안 교반하였다. 이후, 80℃까지 승온시킨 뒤, 연속적으로 교반하여 8시간 동안 온도를 유지하면서 증류수를 천천히 증발시켰다. An additional 10 wt% excess (La: citric acid = 1: 1.1) of citric acid was added to the solution in the same molar amount of the metal precursor, and the mixture was stirred for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to 80 DEG C, and the distilled water was slowly evaporated while continuously maintaining the temperature for 8 hours with continuous stirring.

일정 부분 이상의 증류수가 제거된 겔(gel) 상태의 촉매 전구체를 110℃의 오븐에서 건조시켰다. The catalyst precursor in a gel state in which a certain amount or more of distilled water was removed was dried in an oven at 110 ° C.

최종적으로, 상기 건조된 촉매 전구체를 270℃ 예연(pre-combustion)과, 700℃의 공기 분위기에서 5시간 동안 소성을 거쳐 LaAlO3 및 LaAl1 - yPdyO3 (y=0.016) 페로브스카이트(Perovskite) 촉매를 합성하였다.
Finally, the dried catalyst precursor was calcined at 270 ° C pre-combustion and in an air atmosphere at 700 ° C for 5 hours to obtain LaAlO 3 And a LaAl 1 - y Pd y O 3 (y = 0.016) perovskite catalyst were synthesized.

실시예Example 2 2

실시예 1에서 제조된 LaAlO3 지지체 상에 함침법를 이용하여 Pd를 담지한 후, 110℃의 오븐에서 건조, 및 500℃의 공기 분위기에서 5시간 동안 소성 과정을 통해 Pd/LaAlO3 촉매 제조를 완성하였다. Pd 함량은 0.8 중량%로 하였다.
Pd was carried on the LaAlO 3 support prepared in Example 1 by impregnation, followed by drying in an oven at 110 ° C and firing in an air atmosphere at 500 ° C for 5 hours to complete a Pd / LaAlO 3 catalyst preparation Respectively. The Pd content was set to 0.8 wt%.

비교예Comparative Example 1 One

준비된 Al2O3(γ-Al2O3, Alfa Aesar) 지지체 상에 함침법를 이용하여 Pd를 담지한 후, 110℃의 오븐에서 건조, 및 500℃의 공기 분위기에서 5시간 동안 소성 과정을 통해 Pd/Al2O3 촉매 제조를 완성하였다. Pd 함량은 0.8 중량%로 하였다.
Pd was supported on the prepared Al 2 O 3 (γ-Al 2 O 3 , Alfa Aesar) support by impregnation, followed by drying in an oven at 110 ° C. and calcination in an air atmosphere at 500 ° C. for 5 hours Pd / Al 2 O 3 catalyst. The Pd content was set to 0.8 wt%.

평가evaluation

활성 평가(Activity evaluation ( lightlight -- offoff testtest , , LOTLOT ))

(활성 평가 조건)(Activity evaluation condition)

촉매의 승온 활성 평가(LOT)는 고정층 연속흐름식 반응기(fixed bed continuous flow reactor system)를 사용하여 정상상태에서 수행되었으며, 평가 시 0.5g 분말시료를 0.56~0.85mm(20/30 mesh size) 크기의 펠렛 분말로 준비하였다.The LOT of the catalyst was measured in a steady state using a fixed bed continuous flow reactor system and 0.5 g of powder sample was measured at 20/30 mesh size Of pellet powder.

준비된 촉매는 0.7cc의 글래스비드[glass beads, 0.56~0.85 mm(20/30 mesh size) 크기]와 혼합하여 U-타입의 스테인레스 튜브 반응기(SUS tube reactor)에 장착하였고, 반응 중 등온상태를 유지하기 위해 용해 염욕로(molten-salt bath furnace)를 이용하였다. 주입된 반응 가스 농도는 CO 1 부피%, C3H6 500ppm, O2 1 부피%, NO 500ppm, H2 0.3 부피%, H2O 10 부피%, 및 CO2 10 부피%로 유지하고, 잔류량은 Ar을 사용하였다. 반응 전·후 반응가스의 농도 변화는 H2, O2, CO, 및 C3H6의 경우 GC(Gas Chromatography) (HP 6890, Agilent)로 분석하였고, NO, N2O 및 NH3의 경우 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) (Nicolet 6700, Thermo Electron Co.)로 분석하였다. 활성 평가에 앞서 모든 촉매는 λ (lambda)=1 (A/F=14.7)인 영역에서 전처리 되었으며, 활성 평가는 이론 공연비 보다 O2가 다소 과량인 λ=1.01 (A/F=14.8) 영역에서 수행되었다. 활성 평가 중 반응기의 GHSV(gas hourly space velocity)는 100,000 h-1로 유지되었다.
The prepared catalyst was mixed with 0.7 cc of glass beads (size of 0.56-0.85 mm (20/30 mesh size)), mounted in a U-type stainless steel tube reactor, maintained in an isothermal state (Molten-salt bath furnace) was used. The concentration of the injected reaction gas was calculated as CO 1 vol%, C 3 H 6 500 ppm, O 2 1 vol%, NO 500 ppm, H 2 0.3% by volume, 10% by volume of H 2 O, and CO 2 10% by volume, and the remaining amount was Ar. The concentration of the reaction gas before and after the reaction was analyzed by GC (Gas Chromatography) (HP 6890, Agilent) in the case of H 2 , O 2 , CO, and C 3 H 6 and in the case of NO, N 2 O and NH 3 FT-IR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) (Nicolet 6700, Thermo Electron Co.). All of the catalyst prior to the activity evaluation was pretreated in the region λ (lambda) = 1 (A / F = 14.7), activity evaluation is the stoichiometric air-fuel ratio than the O 2 is a slightly excess λ = 1.01 (A / F = 14.8) in the region . During the activity evaluation, the gas hourly space velocity (GHSV) of the reactor was maintained at 100,000 h -1 .

(평가 결과)(Evaluation results)

1. 초기 활성 평가1. Initial activity evaluation

촉매 활성 평가 전, 실시예 1, 실시예 2, 및 비교예 1에서 제조된 촉매는 600℃에서 16시간 동안 산소와 일산화탄소 분위기에서 안정화한 후, 초기 활성을 측정하였다. 이 때, 상기 안정화 후의 촉매를 'd-촉매'로 표시한다.Before the catalytic activity evaluation, the catalysts prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were stabilized in oxygen and carbon monoxide atmosphere at 600 ° C for 16 hours, and initial activity was measured. At this time, the catalyst after stabilization is represented by 'd-catalyst'.

도 1 내지 도 4는 d-촉매의 온도에 따른 CO, C3H6, H2, 및 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.FIGS. 1 to 4 are graphs showing the purities of CO, C 3 H 6 , H 2 , and NO according to the temperature of the d-catalyst.

또한, 아래의 [표 1]은 상기 d-촉매의 승온 활성 평가를 통해 얻은 CO, C3H6, 및 H2의 50% 정화 온도 및 NO의 20% 정화 온도를 나타낸 것이다.
In addition, Table 1 below shows the 50% purification temperature and the 20% purification temperature of the NO of CO, C 3 H 6, and H 2 obtained from the temperature increase of the activity evaluation d- catalyst.

CatalystCatalyst T50 (℃)T 50 (캜) T20 (℃)T 20 (캜) COCO C3H6 C 3 H 6 H2 H 2 NONO 실시예 1
(d-LaAlPdO3)
Example 1
(d-LaAlPdO 3 )
231231 251251 209209 151151
실시예 2
(d-Pd/LaAlO3)
Example 2
(d-Pd / LaAlO 3)
217217 235235 208208 184184
비교예 1
(d-Pd/Al2O3)
Comparative Example 1
(d-Pd / Al 2 O 3)
242242 262262 222222 231231

정화 온도가 낮을 수록 촉매의 정화성능이 우수함을 알 수 있는데, [표 1]을 참조하면, 실시예 1(d-LaAlPdO3)과 실시예 2(d-Pd/LaAlO3) 촉매는 비교예 1(d-Pd/Al2O3) 촉매의 정화성능보다 우수하며, 특히 CO 및 C3H6의 정화성능은 실시예 2(d-Pd/LaAlO3) 촉매가, NO의 정화성능은 실시예 1(d-LaAlPdO3) 촉매가 보다 우수한 것으로 나타났다.
The catalyst of Example 1 (d-LaAlPdO 3 ) and Example 2 (d-Pd / LaAlO 3 ) were compared with those of Comparative Example 1 (d-Pd / Al 2 O 3) superior purification performance of the catalyst and, in particular, the purifying performance of CO and C 3 H 6 in examples 2 (d-Pd / LaAlO 3 ) catalyst, purification performance of NO in examples 1 (d-LaAlPdO 3 ) The catalyst was found to be better.

2. 열적 내구성 평가2. Evaluation of thermal durability

촉매 활성 평가 전, 실시예 1에서 제조된 촉매는 600℃에서 16시간 동안 산소와 일산화탄소 분위기에서 안정화한 후, 1000℃에서 각각 6시간, 24시간 열처리하여 열적 내구성 평가를 실시하였다. 이 때, 상기 6시간 열처리 후의 촉매를 a-촉매(I)로 표시하고, 상기 24시간 열처리 후의 촉매를 a-촉매(II)로 표시한다.Before evaluating the catalyst activity, the catalyst prepared in Example 1 was stabilized in oxygen and carbon monoxide atmosphere at 600 ° C for 16 hours, and then thermally treated at 1000 ° C for 6 hours and 24 hours for thermal durability evaluation. At this time, the catalyst after heat treatment for 6 hours is denoted by a-catalyst (I), and the catalyst after heat treatment for 24 hours is denoted by a-catalyst (II).

도 5 내지 도 8는 a-촉매(I)의 온도에 따른 CO, C3H6, H2, 및 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.5 to 8 are graphs showing the amounts of purification of CO, C 3 H 6 , H 2 , and NO according to the temperature of the a-catalyst (I).

또한, 아래의 [표 2]는 상기 a-촉매(I)의 승온 활성 평가를 통해 얻은 CO, C3H6, 및 H2의 50% 정화 온도 및 NO의 20% 정화 온도를 나타낸 것이다.
In addition, Table 2 below shows the 50% purification temperature and the 20% purification temperature of the NO of CO, C 3 H 6, and H 2 obtained from the temperature rising Activity of the a- catalyst (I).

CatalystCatalyst T50 (℃)T 50 (캜) T20 (℃)T 20 (캜) COCO C3H6 C 3 H 6 H2 H 2 NONO 실시예 1
(a-LaAlPdO3(I))
Example 1
(a-LaAlPdO 3 (I))
242242 259259 231231 189189
실시예 2
(a-Pd/LaAlO3(I))
Example 2
(a-Pd / LaAlO 3 ( I))
239239 256256 235235 259259
비교예 1
(a-Pd/Al2O3(I))
Comparative Example 1
(a-Pd / Al 2 O 3 (I))
259259 282282 250250 293293

[표 2]를 참조하면, 실시예 1(a-LaAlPdO3(I)) 촉매의 CO, C3H6, 및 H2 정화성능이 실시예 2(a-Pd/LaAlO3(I)) 촉매와 유사함을 알 수 있고, NO 정화성능은 전술한 d-촉매와 마찬가지로 실시예 1(a-LaAlPdO3(I)) 촉매가 우수함을 알 수 있다. 또한, 비교예 1(a-Pd/Al2O3(I)) 촉매는 열화 전후와 관계없이 정화성능이 가장 낮음을 알 수 있다. Referring to Table 2, Example 1 (a-LaAlPdO 3 (I)) It can be seen that the purification performance of CO, C 3 H 6 and H 2 of the catalyst is similar to that of the catalyst of Example 2 (a-Pd / LaAlO 3 (I)), and the NO purification performance is similar to that of the above- Example 1 (a-LaAlPdO 3 (I)) It can be seen that the catalyst is excellent. In addition, the cleaning performance of the catalyst of Comparative Example 1 (a-Pd / Al 2 O 3 (I)) is lowest regardless of the deterioration before and after the deterioration.

따라서, LaAlO3 페로브스카이트의 B-site에 팔라듐을 치환한 LaAlPdO3 촉매는 Pd/LaAlO3 촉매보다 1000℃에서 6시간 열처리 후, 열적 안정성이 유사함을 알 수 있다.Thus, LaAlO 3 Fe LaAlPdO 3 is replaced with palladium in the B-site of the perovskite The catalyst can be seen that after six hours at 1000 ℃ than Pd / LaAlO 3 catalyst heat treated, similar to the thermal stability.

도 9 내지 도 12는 a-촉매(II)의 온도에 따른 CO, C3H6, H2, 및 NO의 정화량을 나타낸 그래프이다.9 to 12 are graphs showing the amounts of purification of CO, C 3 H 6 , H 2 , and NO according to the temperature of the a-catalyst (II).

또한, 아래의 [표 3]은 상기 a-촉매(II)의 승온 활성 평가를 통해 얻은 CO, C3H6, 및 H2의 50% 정화 온도 및 NO의 20% 정화 온도를 나타낸 것이다.
In addition, Table 3 below shows the 50% purification temperature and the 20% purification temperature of the NO of CO, C 3 H 6, and H 2 obtained from the temperature rising Activity of the a- catalyst (II).

CatalystCatalyst T50 (℃)T 50 (캜) T20 (℃)T 20 (캜) COCO C3H6 C 3 H 6 H2 H 2 NONO 실시예 1
(a-LaAlPdO3(II))
Example 1
(a-LaAlPdO 3 (II))
245245 267267 235235 204204
실시예 2
(a-Pd/LaAlO3(II))
Example 2
(a-Pd / LaAlO 3 ( II))
253253 281281 244244 283283
비교예 1
(a-Pd/Al2O3(II))
Comparative Example 1
(a-Pd / Al 2 O 3 (II))
285285 316316 277277 355355

[표 3]을 참조하면, 실시예 1(a-LaAlPdO3(II)) 촉매의 정화성능이 실시예 2(a-Pd/LaAlO3(II)) 촉매보다 우수함을 알 수 있고, NO 정화성능은 전술한 d-촉매, a-촉매(I)와 마찬가지로 실시예 1(a-LaAlPdO3(II)) 촉매가 우수함을 알 수 있다.Referring to Table 3, Example 1 (a-LaAlPdO 3 (II)) (A-Pd / LaAlO 3 (II)) catalyst in the same manner as in the above-described d-catalyst, a-catalyst (I) -LaAlPdO 3 (II) It can be seen that the catalyst is excellent.

따라서, LaAlO3 페로브스카이트의 B-site에 팔라듐을 치환한 LaAlPdO3 촉매는 Pd/LaAlO3 촉매보다 1000℃에서 24시간 열처리 후, 열적 안정성이 가장 우수함을 알 수 있다.
Thus, LaAlO 3 Fe LaAlPdO 3 is replaced with palladium in the B-site of the perovskite The catalyst can be seen that in 1000 ℃ 24 hours after the heat treatment, the thermal stability superior to Pd / LaAlO 3 catalyst.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. As will be understood by those skilled in the art. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (19)

하기 화학식 1로 이루어진 촉매,
산소저장물질(Oxygen Storage Capacity, OSC); 및
알루미나계 물질;
을 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
[화학식 1]
AB1-yB'yO3
(여기에서, A는 희토류 원소이고, B는 Al, Ga, In, 또는 이들의 조합이고, B'는 Pd, Pt, Rh, 또는 이들의 조합이고, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 이다.)
A catalyst of the following formula 1,
Oxygen Storage Capacity (OSC); And
Alumina based materials;
And an exhaust gas purifying catalyst system.
[Chemical Formula 1]
AB 1-y B 'y O 3
(Where A is a rare earth element, B is Al, Ga, In, or a combination thereof, B 'is Pd, Pt, Rh, or a combination thereof, and the range of y is 0.005? Y? 0.05. )
제 1 항에 있어서,
상기 촉매는 하기 화학식 2로 이루어진 배기가스 정화용 촉매 시스템.
[화학식 2]
LaAl1-yPdyO3
(여기에서, y의 범위는 0.005≤y≤0.05 이다.)
The method according to claim 1,
Wherein the catalyst is a catalyst system for purification of exhaust gas having the following formula (2).
(2)
LaAl 1-y Pd y O 3
(Here, the range of y is 0.005? Y? 0.05.)
제 1 항에 있어서,
상기 촉매는
금속 전구체 용액을 준비하는 단계;
상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계; 및
상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계;
를 포함하는 방법으로 제조되는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method according to claim 1,
The catalyst
Preparing a metal precursor solution;
Adding a carboxylic acid to the metal precursor solution to prepare a mixed metal salt solution; And
Drying and firing the mixed metal salt solution;
Wherein the exhaust gas purifying catalyst system is produced by a method comprising the steps of:
제 3 항에 있어서,
상기 금속 전구체 용액을 준비하는 단계;는,
희토류 전구체, 알루미늄 전구체, 팔라듐 전구체, 또는 이들의 조합을 증류수에 용해시키는 것인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method of claim 3,
Preparing the metal precursor solution,
Wherein the rare earth precursor, the aluminum precursor, the palladium precursor, or a combination thereof is dissolved in distilled water.
제 4 항에 있어서,
상기 희토류 전구체 : 알루미늄 전구체 : 팔라듐 전구체의 몰비가 1 : 0.95 내지 0.995 : 0.05 내지 0.005 인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the molar ratio of the rare earth precursor: aluminum precursor: palladium precursor is 1: 0.95 to 0.995: 0.05 to 0.005.
제 4 항에 있어서,
상기 희토류 전구체는 La(NO3)3·6H2O, Pr(NO3)3·6H2O, Nd(NO3)3·6H2O, Er(NO3)3·5H2O, 또는 이들의 조합인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
5. The method of claim 4,
The rare earth precursor is La (NO 3) 3 · 6H 2 O, Pr (NO 3) 3 · 6H 2 O, Nd (NO 3) 3 · 6H 2 O, Er (NO 3) 3 · 5H 2 O, or both Wherein the exhaust gas purifying catalyst system comprises:
제 4 항에 있어서,
상기 알루미늄 전구체는 Al(NO3)3·9H2O, AlCl3·6H2O, 또는 이들의 조합인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the aluminum precursor is Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O, AlCl 3 .6H 2 O, or a combination thereof.
제 4 항에 있어서,
상기 팔라듐 전구체는 팔라듐 질산염, 염화 팔라듐, 또는 이들의 조합인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the palladium precursor is palladium nitrate, palladium chloride, or a combination thereof.
제 3 항에 있어서,
상기 금속 전구체 용액에 카복실산(carboxylic acid)을 첨가하여 혼합 금속염 용액을 제조하는 단계;에서,
상기 카복실산의 함량은 상기 금속 전구체 용액의 함량보다 1 내지 20 중량% 더 포함되는 것인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method of claim 3,
Adding a carboxylic acid to the metal precursor solution to prepare a mixed metal salt solution,
Wherein the content of the carboxylic acid is 1 to 20% by weight more than the content of the metal precursor solution.
제 9 항에 있어서,
상기 카복실산은 구연산(citric acid), 아세트산(acetic acid), 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 락트산(latic acid), 말산(malic acid), 또는 이들의 조합을 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
10. The method of claim 9,
The carboxylic acid may be used for purification of exhaust gas containing citric acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, latic acid, malic acid, Catalyst system.
제 3 항에 있어서,
상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계;에서,
상기 소성은 500 내지 800℃에서 3 내지 7시간 동안 수행되는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method of claim 3,
Drying and firing the mixed metal salt solution,
Wherein the calcination is performed at 500 to 800 DEG C for 3 to 7 hours.
제 3 항에 있어서,
상기 혼합 금속염 용액을 건조 및 소성하는 단계; 이후에,
상기 소성된 촉매를 안정화하는 단계;를 더 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method of claim 3,
Drying and firing the mixed metal salt solution; Since the,
And stabilizing the calcined catalyst. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제 12 항에 있어서,
상기 안정화는 500 내지 700℃에서 10 내지 20시간 동안 수행되는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the stabilization is performed at 500 to 700 占 폚 for 10 to 20 hours.
제 13 항에 있어서,
상기 안정화는 산소와, 일산화탄소 분위기에서 이루어지는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the stabilization is performed in an atmosphere of oxygen and a carbon monoxide atmosphere.
제 14 항에 있어서,
상기 안정화는,
배경가스(background gas)를 40 내지 50초간 주입하는 단계;
3부피%의 산소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 산화 분위기를 조성하는 단계;
상기 배경가스를 100 내지 130초간 주입하는 단계; 및
3부피%의 일산화탄소 가스를 3 내지 6초간 주입하여, 환원 분위기를 조성하는 단계;
를 포함하는 일련의 과정을 1회 이상 수행하는 것이며,
상기 배경가스는 10 부피%의 H20, 10 부피%의 CO2, 및 잔부인 N2를 포함하는 것인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
15. The method of claim 14,
The stabilization may include,
Injecting a background gas for 40 to 50 seconds;
Injecting 3 vol% oxygen gas for 3 to 6 seconds to form an oxidizing atmosphere;
Injecting the background gas for 100 to 130 seconds; And
3 vol% carbon monoxide gas is injected for 3 to 6 seconds to form a reducing atmosphere;
And a second step of,
The background gas of the exhaust gas purifying catalyst system comprises 10% by volume of H 2 0, 10% by volume of CO 2, and the balance denied N 2.
가솔린 내연기관 엔진 후단에 위치되고, 제 1 항의 촉매 시스템을 포함하는 가솔린 배기가스 정화 장치.
A gasoline exhaust gas purifying apparatus, which is located at the rear end of a gasoline internal combustion engine and comprises the catalyst system of claim 1.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 산소저장물질은 Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, 또는 이들의 조합인 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the oxygen storage material is Ce, Zr, Pr, Nd, La, Y, or combinations thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 알루미나계 물질은 Al2O3, La doped Al2O3, MgAl2O4, 또는 이들의 조합을 포함하는 배기가스 정화용 촉매 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the alumina-based material comprises Al 2 O 3 , La-doped Al 2 O 3 , MgAl 2 O 4 , or a combination thereof.
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