KR101681081B1 - Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature - Google Patents

Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature Download PDF

Info

Publication number
KR101681081B1
KR101681081B1 KR1020140186659A KR20140186659A KR101681081B1 KR 101681081 B1 KR101681081 B1 KR 101681081B1 KR 1020140186659 A KR1020140186659 A KR 1020140186659A KR 20140186659 A KR20140186659 A KR 20140186659A KR 101681081 B1 KR101681081 B1 KR 101681081B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite
carbon monoxide
catalyst
precursor
catalyst body
Prior art date
Application number
KR1020140186659A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160076549A (en
Inventor
김영호
김효섭
이동희
최기환
이우영
Original Assignee
충남대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충남대학교산학협력단 filed Critical 충남대학교산학협력단
Priority to KR1020140186659A priority Critical patent/KR101681081B1/en
Publication of KR20160076549A publication Critical patent/KR20160076549A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101681081B1 publication Critical patent/KR101681081B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/889Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/8892Manganese
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/864Removing carbon monoxide or hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/72Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/75Cobalt
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/10Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group I (IA or IB) of the Periodic Table
    • B01J2523/17Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • B01J2523/80Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts of Group VIII of the Periodic Table
    • B01J2523/84Metals of the iron group
    • B01J2523/845Cobalt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 100℃ 이하의 저온에서 일산화탄소(CO)를 산화반응시키는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 망간, 구리(Cu) 및 코발트(Co)를 포함하는 복합 산화물 촉매가 결합제에 의해 지지된 지지체로 제조된다. 또한, 상기 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체는 일산화탄소 전환율이 50℃ ~ 100℃에서 80% 이상이고, 0 ~ 4.2 Vol%의 수분(H2O)을 포함하는 공기에서 일산화탄소 전환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite catalyst body for carbon monoxide oxidation reaction in which carbon monoxide (CO) is oxidized at a low temperature of 100 ° C or lower and a method for producing the composite catalyst body, and a composite oxide catalyst comprising manganese, copper (Cu) and cobalt The support is supported by a binder. The carbon monoxide conversion reaction composite catalyst body is characterized in that carbon monoxide conversion is carried out in air containing water (H 2 O) at a carbon monoxide conversion rate of 80% or more at 50 ° C to 100 ° C and 0 to 4.2 Vol% .

Description

저온 일산화탄소 산화반응 촉매 {OXIDATION CATALYST FOR CARBON MONOXIDE AT LOW TEMPERATURE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a low temperature carbon monoxide oxidation catalyst,

본 발명은 복합 촉매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저온 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite catalyst body, and more particularly, to a composite catalyst body for a low-temperature carbon monoxide oxidation reaction and a production method thereof.

일반적으로 일산화탄소는 연소 배가스에 포함된 유독성 물질이다. 특히, 밀폐된 공간에서 일산화탄소에 장기간 노출될 경우 저산소증을 유발할 수 있다. 따라서, 일산화탄소가 유발되는 공간으로부터 연소 배가스를 외부로 배기하기 전에 일산화탄소를 반드시 제거해야만 한다. Generally, carbon monoxide is a toxic substance contained in combustion exhaust gas. In particular, prolonged exposure to carbon monoxide in an enclosed space may cause hypoxia. Therefore, carbon monoxide must be removed before exhausting the combustion exhaust gas from the space where carbon monoxide is generated.

종래 기술은 연소 배가스의 일산화탄소를 제거하기 위해 흡착제 또는 촉매를 사용하여 일산화탄소와 산소를 산화반응시키는 방법을 이용한다. 상기 흡착제는 높은 비표면적을 가지는 활성탄, 제올라이트 등을 포함한다. 상기 흡착제는 산화반응 초기에 높은 일산화탄소의 제거 성능을 보여준다. 하지만 상기 흡착제의 흡착 용량이 포화상태에 빨리 도달하고, 한번 사용한 상기 흡착제는 재사용할 수 없는 단점이 있다. The prior art uses a method of oxidizing carbon monoxide and oxygen using an adsorbent or a catalyst to remove carbon monoxide in the combustion exhaust gas. The adsorbent includes activated carbon having high specific surface area, zeolite, and the like. The adsorbent shows high carbon monoxide removal performance at the beginning of the oxidation reaction. However, the adsorption capacity of the adsorbent quickly reaches a saturated state, and the adsorbent once used can not be reused.

또한, 일산화탄소 제거용 촉매는 표면에서 산소와 일산화탄소가 산화반응이 이루어지게 하며, 상기 흡착제에 비해 상대적으로 수명이 길고, 재사용이 용이하다. 일산화탄소 제거용 촉매는 백금(Pt) 또는 팔라듐(Pd)과 같은 귀금속을 알루미나(Al2O3)나 티타니아(TiO2)와 같은 금속 산화물 담체에 담지할 수 있다. 하지만 상기 일산화탄소 제거용 촉매들은 적어도 100℃ 이상에서 일산화탄소의 제거 효과가 발생하며, 150℃ 이상에서 완전한 제거가 이루어진다. 따라서, 상기 일산화탄소 제거용 촉매를 산화반응 온도까지 높이기 위한 추가 공정이 요구된다. 또한, 상기 귀금속은 고가의 재료이며, 촉매로 이용 시 고도의 분산 기술이 추가적으로 필요하다. 그리고 상기 귀금속은 열화로 인한 촉매 성능의 악화도 해결해야 한다. In addition, the catalyst for removing carbon monoxide causes an oxidation reaction between oxygen and carbon monoxide on the surface, and has a relatively long life and is easy to be reused as compared with the adsorbent. The catalyst for removing carbon monoxide may carry a noble metal such as platinum (Pt) or palladium (Pd) on a metal oxide support such as alumina (Al 2 O 3 ) or titania (TiO 2 ). However, the carbon monoxide removing catalysts have an effect of removing carbon monoxide at a temperature of at least 100 ° C., and are completely removed at a temperature of 150 ° C. or higher. Therefore, an additional process for increasing the temperature of the catalyst for removing carbon monoxide to the oxidation reaction temperature is required. In addition, the noble metal is an expensive material, and a highly dispersing technique is additionally required when used as a catalyst. Also, deterioration of the catalyst performance due to deterioration of the noble metal should be solved.

상술한 바와 같은 한계를 극복하기 위해 종래 기술은 홉칼라이트를 사용하여 저온에서 일산화탄소 산화반응이 일어나는 촉매를 개발하고 있다. 대한민국 공개특허 제10-2012-0096171호에서 구리(Cu)-망간(Mn)의 홉칼라이트(hopcalite) 촉매에 칼륨-백금-팔라듐의 활성종을 촉매로 이용한 저온 산화반응 촉매가 개발되었다. 하지만 홉칼라이트 촉매는 비교적 경제적이고 일산화탄소를 제거하는 효능은 좋으나, 수분이 존재하는 공간에서 일반적으로 반응 활성이 감소하는 특성을 갖는다.In order to overcome the above-described limitations, the prior art is developing a catalyst in which a carbon monoxide oxidation reaction occurs at a low temperature using Hopkarite. Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0096171 has developed a catalyst for low-temperature oxidation using a potassium-platinum-palladium active species as a catalyst on a hopcalite catalyst of copper (Cu) -manganese (Mn). However, Hopkarite catalysts are relatively economical and have a good ability to remove carbon monoxide, but generally have a property of reducing the reaction activity in the presence of water.

대한민국 공개특허 제10-2012-0096171호Korean Patent Publication No. 10-2012-0096171

본 발명은 100℃ 이하의 저온에서 일산화탄소(CO)의 산화반응이 가능하고 수분을 포함하는 환경에서도 활성 가능한 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a composite catalyst for carbon monoxide oxidation reaction which is capable of oxidation reaction of carbon monoxide (CO) at a low temperature of 100 ° C or lower and can be activated even in an environment containing moisture, and a process for producing the same.

본 발명에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체는 망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체로부터 제조되는 복합 산화물 촉매가 결합제에 의해 지지체에 지지된 형태를 포함한다. The composite catalyst for a carbon monoxide oxidation reaction according to the present invention includes a support in which a composite oxide catalyst prepared from a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor and a cobalt (Co) precursor is supported on a support by a binder.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 복합 산화물 촉매의 몰비(Mole ratio)는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5일 수 있다.  In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the mole ratio of the complex oxide catalyst may be Mn: Cu: Co = 1: 0.01-0.5: 0.01-0.5 have.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 지지체는 탄소 모노리스(Carbon monolith) 등 일 수 있다.In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the support may be a carbon monolith or the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 복합 산화물 촉매를 포함할 수 있다. In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite catalyst body may include 1 to 20% by weight of a composite oxide catalyst.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체는 복합 산화물 촉매를 무기 바인더 또는 유기 바인더에서 선택되는 결합제를 이용하여 지지체에 코팅 또는 함침할 수 있다.In the composite catalyst for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite oxide catalyst may be coated or impregnated on a support using a binder selected from an inorganic binder or an organic binder.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 복합 촉매체는 팔라듐 전구체를 더 포함할 수 있다.In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite catalyst body may further include a palladium precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 복합 촉매체의 망간과 팔라듐의 조성비는 각각의 전구체에 대하여 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.01 ~ 0.05 의 몰비를 가질 수 있다.In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composition ratio of manganese and palladium in the composite catalyst body may have a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.01-0.05 to each precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체에 있어, 복합 촉매체는 일산화탄소 전환율이 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상일 수 있다.In the composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite catalyst body may have a carbon monoxide conversion of 80% or more in a range of 50 ° C to 100 ° C.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법은 망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체를 포함하는 혼합물을 교반하여 복합 산화물 촉매를 형성하는 단계, 상기 복합 산화물 촉매를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계, 상기 건조된 복합 산화물 촉매를 200℃ ~ 400℃에서 소성하는 단계, 상기 소성된 복합 산화물 촉매를 지지체 표면에 결합제로 코팅하여 복합 촉매체를 형성하는 단계 및 상기 복합 촉매체를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계를 포함할 수 있다.The method for preparing a composite catalyst for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention includes the steps of mixing a mixture containing a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor, and a cobalt (Co) precursor to form a composite oxide catalyst , Drying the composite oxide catalyst at 60 ° C to 100 ° C, firing the dried composite oxide catalyst at 200 ° C to 400 ° C, coating the fired composite oxide catalyst with a binder on the surface of the support, And drying the composite catalyst body at 60 ° C to 100 ° C.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법은 복합 촉매체에 팔라듐 전구체 수용액을 워시코팅(wash coating)하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for preparing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention may further include washing coating an aqueous solution of a palladium precursor on the composite catalyst body.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 복합 촉매체의 망간과 팔라듐의 조성비는 전구체 기준으로 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.01 ~ 0.05의 몰비를 가질 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composition ratio of manganese and palladium in the composite catalyst body may have a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.01 to 0.05 based on the precursor.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 복합산화물 촉매의 몰비는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5일 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the molar ratio of the complex oxide catalyst may be Mn: Cu: Co = 1: 0.01-0.5: 0.01-0.5 based on the precursor .

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 지지체는 탄소 모노리스일 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the support may be a carbon monolith.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 상기 복합 산화물을 포함할 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite catalyst body may include 1 to 20 wt% of the composite oxide.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 결합제는 무기 바인더 또는 유기 바인더를 포함할 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the binder may include an inorganic binder or an organic binder.

본 발명의 일 실시예에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법에 있어, 복합 촉매체는 일산화탄소 전환율이 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상일 수 있다.In the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to an embodiment of the present invention, the composite catalyst body may have a carbon monoxide conversion of 80% or more in a range of 50 ° C to 100 ° C.

본 발명에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체는 100℃ 이하의 저온에서 일산화탄소를 이산화탄소로 산화시켜 효과적인 제거가 가능하며, 수분이 존재하는 조건에서도 촉매의 활성화가 안정적이고, 간단한 열처리에 의해 재생이 가능하여 가정용, 산업용으로 활용이 가능하다.The catalyst for carbon monoxide oxidation reaction according to the present invention can effectively remove CO by oxidizing carbon monoxide to carbon dioxide at a low temperature of 100 ° C or lower and can be regenerated by simple heat treatment even when moisture is present. It can be used for domestic and industrial applications.

도1은 본 발명의 실시예 1에 따른 온도 대비 CO 전환율 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a view showing the results of CO conversion versus temperature according to Example 1 of the present invention. FIG.

이하 본 발명의 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the composite catalyst body for carbon monoxide oxidation reaction of the present invention and its production method will be described in detail. Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체는 망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체로부터 제조되는 복합 산화물 촉매가 결합제에 의해 지지체에 지지된 형태를 포함한다. The composite catalyst for a carbon monoxide oxidation reaction according to the present invention includes a support in which a composite oxide catalyst prepared from a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor and a cobalt (Co) precursor is supported on a support by a binder.

보다 상세하게, 상기 복합 산화물 촉매는 전이금속 복합 산화물로써 종래 기술에서 사용되는 금(Au) 및 백금(Pt)을 대체할 수 있다. 또한, 상기복합 산화물 촉매는 망간, 구리(Cu) 및 코발트(Co)를 함유하여 일산화탄소 산화반응이 100℃ 이하의 저온에서 효과적으로 이루어질 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따른 상기 복합 촉매체는 망간, 구리(Cu) 및 코발트(Co)를 함유하여 일산화탄소 전환율이 일산화탄소 산화반응 온도가 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상의 놀라운 효과를 나타내며, 75℃ ~ 100℃의 범위에서 거의 100%일 정도의 매우 우수한 효과를 나타낸다.More specifically, the complex oxide catalyst may be a transition metal composite oxide and may replace gold (Au) and platinum (Pt) used in the prior art. In addition, the complex oxide catalyst contains manganese, copper (Cu), and cobalt (Co), so that the carbon monoxide oxidation reaction can be effectively performed at a low temperature of 100 ° C or lower. The composite catalyst according to an embodiment of the present invention contains manganese, copper (Cu), and cobalt (Co), so that carbon monoxide conversion exhibits a remarkable effect of 80% or more at a carbon monoxide oxidation reaction temperature in the range of 50 ° C to 100 ° C, 100% < / RTI > in the range of < RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI >

상기 복합 산화물 촉매의 몰비(Mole ratio)는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5인 것이 바람직할 수 있으며, Mn : Cu : Co = 1 : 0.1 ~ 0.2 : 0.05 ~ 0.1이 더 바람직할 수 있다. 상기 복합 산화물 촉매는 몰비에 따라 저온에서 상기 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 활성도가 달라질 수 있다. 특히, 상기 몰비에 의해 수분(H2O)를 포함하는 환경에서 상기 복합 촉매체의 CO 전환율이 향상될 수 있는 특이한 효과를 나타낸다. 구체적인 일 실시예에 따라 상기 복합 산화물 촉매의 상기 몰비를 가지는 복합 촉매체는 수분을 3%까지 포함하여도 35% ~ 45%의 CO전환율을 가지는 특이한 활성이 있다.The molar ratio of the complex oxide catalyst may be Mn: Cu: Co = 1: 0.01-0.5: 0.01-0.5 based on the precursor, and Mn: Cu: Co = 1: 0.1-0.2: 0.05 to 0.1 may be more preferable. The activity of the composite catalyst for carbon monoxide oxidation reaction may be varied depending on the molar ratio at a low temperature. In particular, it shows a specific effect that the CO conversion of the composite catalyst body can be improved in an environment containing water (H 2 O) by the molar ratio. According to a specific embodiment, the composite catalyst body having the above-mentioned molar ratio of the composite oxide catalyst has a specific activity having a CO conversion of 35% to 45% even if it contains up to 3% of water.

200℃ ~ 400℃에서 3시간 ~ 4시간 소성한 뒤 0.1㎛ ~ 1000㎛, 좋게는 50 ~ 800㎛, 더 좋게는 100 ~ 500㎛의 크기를 가지도록 펠릿화(Pelletizing)한다. 상기 복합 산화물 촉매는 가압을 통해 입자 크기를 증가시킬 수 있다. 입자 크기의 증가는 상기 지지체에 코팅을 용이하게 하며, 상기 복합 산화물 촉매의 코팅량을 증가시킨다.And baked at 200 ° C to 400 ° C for 3 hours to 4 hours, and then pelletized to have a size of 0.1 to 1000 μm, preferably 50 to 800 μm, more preferably 100 to 500 μm. The composite oxide catalyst can increase the particle size through pressurization. Increasing the particle size facilitates coating on the support and increases the coating amount of the composite oxide catalyst.

상기 복합 산화물 촉매는 실제 공정에 사용하기 위해 촉매 성형 공정이 필요할 수 있다. 따라서, 상기 지지체에 상기 복합 산화물 촉매를 코팅하여 복합 촉매체로 제조된다. 상기 지지체는 상기 복합 산화물 촉매로의 열전달을 용이하게 한다. 또한, 지지체의 다양한 구조는 상기 복합 산화물 촉매를 분산시켜 높은 비표면적을 확보할 수 있게 한다. 그리고 상기 지지체는 강도 높은 성분으로 이루어진 견고한 구조에 의해 높은 유량 반응이 가능할 수 있다. 상기 지지체는 일예로 탄소 모노리스를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.The composite oxide catalyst may require a catalyst forming process for use in an actual process. Therefore, the composite oxide catalyst is coated on the support to produce a composite catalyst body. The support facilitates heat transfer to the composite oxide catalyst. In addition, various structures of the support allow dispersing the composite oxide catalyst to ensure high specific surface area. And the support may be capable of a high flow rate reaction due to the rigid structure of high strength components. The support is preferably a carbon monolith, but is not limited thereto.

상기 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 상기 복합 산화물 촉매를 포함하는 것이 바람직할 수 있으며, 5~ 10 중량%의 상기 복합 산화물 촉매를 포함하는 것이 더 바람직할 수 있다. 상기 복합 촉매체는 상기 복합 산화물 촉매의 양에 따라 상기 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 활성도가 달라질 수 있다. 구체적으로 상기 복합산화물 촉매의 양이 적으면 상기 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 활성도가 크게 떨어진다. The composite catalyst body may preferably contain 1 to 20 wt% of the composite oxide catalyst, and more preferably 5 to 10 wt% of the composite oxide catalyst. The activity of the composite catalyst body for carbon monoxide oxidation reaction may vary according to the amount of the composite oxide catalyst. Specifically, when the amount of the composite oxide catalyst is small, the activity of the composite catalyst body for carbon monoxide oxidation reaction is greatly reduced.

그리고 상기 지지체에 대한 상기 복합 산화물 촉매의 코팅은 상기 결합제를 매개로 하여 이루어진다. 상기 결합제는 무기 바인더 또는 유기 바인더를 포함한다. 상기 무기 바인더는 점토, 물유리, 실리카, 티타니아, 지르코니아를 포함할 수 있다. 그리고 상기 유기 바인더는 폴리비닐알콜, 폴리우레탄, 아크릴수지, 멜라민수지 또는 에폭시수지를 포함할 수 있다. 상기 결합제는 물과 혼합하여 수용액으로 만들어 사용될 수 있으며, 상기 수용액에 5 중량% ~ 15 중량%의 결합제가 포함될 수 있으며, 복합 촉매체 100중량부에 대하여 5 ~ 20 중량부를 사용할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. And the coating of the composite oxide catalyst on the support is carried out via the binder. The binder includes an inorganic binder or an organic binder. The inorganic binder may include clay, water glass, silica, titania, zirconia. The organic binder may include a polyvinyl alcohol, a polyurethane, an acrylic resin, a melamine resin or an epoxy resin. The binder may be used in an aqueous solution by mixing with water. The aqueous solution may contain 5 wt% to 15 wt% of a binder, and may be used in an amount of 5 to 20 wt parts based on 100 wt parts of the composite catalyst. However, It does not.

상기 복합 촉매체는 팔라듐 전구체를 더 포함할 수 있다. 상기 복합 산화물 촉매가 팔라듐 전구체를 포함하면 촉매활성도를 크게 높일 수 있다. 상기 팔라듐 전구체가 포함된 복합 촉매체는 상기 복합 산화물 촉매에 비해 수분이 포함된 환경에서 일산화탄소 산화반응이 크게 개선될 수 있다. 구체적인 일 실시예에 따른 상기 팔라듐 전구체가 포함된 복합 촉매체는 수분(H2O)을 5 vol% 포함하는 환경에서 일산화탄소 전환이 40% ~ 60%로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 팔라듐 전구체가 포함된 복합 촉매체는 수분이 포함된 상태에서도 장기적으로 일산화탄소 산화반응 온도에 의한 열화에 영향을 받지 않는 우수한 내구 성능의 구현이 가능하다. 예를 들면, 수분이 포함된 상태에서 산화반응을 600분 이상 연속 실시하여도 활성의 저하가 없는 우수한 성능을 나타낸다.The composite catalyst may further include a palladium precursor. If the complex oxide catalyst contains a palladium precursor, the catalytic activity can be greatly increased. In the composite catalyst body containing the palladium precursor, the carbon monoxide oxidation reaction can be greatly improved in an environment containing moisture compared to the complex oxide catalyst. According to an embodiment of the present invention, the catalyst containing the palladium precursor may have carbon monoxide conversion of 40% to 60% in an environment containing 5 vol% of water (H 2 O). In addition, the composite catalyst body containing the palladium precursor can realize excellent durability performance without being affected by deterioration due to the carbon monoxide oxidation reaction temperature in the long term even in the presence of moisture. For example, even when the oxidation reaction is continuously performed for 600 minutes or more in the state of containing water, excellent performance without deterioration of activity is exhibited.

상기 복합 촉매체는 전구체 기준으로 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.01 ~ 0.5의 몰비를 가지는 것이 바람직하며, 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.03 ~ 0.05의 몰비를 가지는 것이 더 바람직할 수 있다.The composite catalyst preferably has a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.01 to 0.5 based on the precursor, and more preferably has a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.03 to 0.05.

본 발명에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법은 망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체를 포함하는 혼합물을 교반하여 복합 산화물 촉매를 형성하는 단계, 상기 복합 산화물 촉매를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계, 상기 건조된 복합 산화물 촉매를 200℃ ~ 400℃에서 소성하는 단계, 상기 소성된 복합 산화물 촉매를 지지체 표면에 결합제로 코팅하여 복합 촉매체를 형성하는 단계, 및 상기 복합 촉매체를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계를 포함한다. The method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to the present invention includes the steps of forming a composite oxide catalyst by stirring a mixture containing a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor and a cobalt (Co) precursor, Drying the catalyst at 60 ° C to 100 ° C, firing the dried composite oxide catalyst at 200 ° C to 400 ° C, coating the fired composite oxide catalyst with a binder on the surface of the support to form a composite catalyst body And drying the composite catalyst body at 60 ° C to 100 ° C.

상기 복합 촉매체는 망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체로부터 제조되어 일산화탄소 산화반응 온도가 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상의 놀라운 효과를 나타내며, 75℃ ~ 100℃의 범위에서 거의 100%일 정도의 매우 우수한 효과를 나타낸다.The composite catalyst body is manufactured from a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor and a cobalt (Co) precursor and exhibits a remarkable effect of 80% or more at a carbon monoxide oxidation reaction temperature in the range of 50 ° C to 100 ° C, Lt; RTI ID = 0.0 > 100 C < / RTI >

본 발명의 일 실시예로서 다음과 같다. 과망간산칼륨, 아세트산 망간, 구리 전구체 및 코발트 전구체를 혼합하여 산화-환원 반응에 의해 생성된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매는 증류수와 에탄올을 사용하여 세척된다. An embodiment of the present invention is as follows. The manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst produced by oxidation-reduction reaction of potassium permanganate, manganese acetate, copper precursor and cobalt precursor is washed using distilled water and ethanol.

상기 구리 전구체는 질산구리, 아세트산구리, 염화구리를 포함할 수 있으며, 질산구리가 선택되는 것이 바람직할 수 있다. The copper precursor may include copper nitrate, copper acetate, copper chloride, and copper nitrate may be selected.

상기 코발트 전구체는 질산코발트를 선택되는 것이 바람직하지만, 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매를 형성할 수 있으면, 그 종류를 한정하지 않는다.The cobalt precursor is preferably selected from cobalt nitrate, but it is not limited as long as it can form a manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst.

상기 복합 산화물 촉매에 대하여 상술한 바와 같이 상기 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매의 몰비(Mole ratio)는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5인 것이 바람직하며, Mn : Cu : Co = 1 : 0.1 ~ 0.2 : 0.05 ~ 0.1이 더 바람직하다.As described above, the mole ratio of the manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst to the complex oxide catalyst is preferably 1: 0.01 to 0.5: 0.01 to 0.5 in terms of Mn: Cu: Co based on the precursor, , Mn: Cu: Co = 1: 0.1 to 0.2: 0.05 to 0.1.

그리고 상기 건조된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매는 200℃ ~ 400℃에서 3시간 ~ 4시간 소성한 뒤 0.1㎛ ~ 1000㎛, 좋게는 50 ~ 800㎛, 더 좋게는 100~ 500㎛의 크기를 가지도록 펠릿화(Pelletizing)한다. 상기 소성된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매의 크기에 관한 내용은 상기 복합산화물 촉매에 관한 설명에서 기재한 바와 같다. The dried manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst is calcined at 200 ° C. to 400 ° C. for 3 hours to 4 hours, and thereafter is dried to a size of 0.1 μm to 1000 μm, preferably 50 μm to 800 μm, more preferably 100 μm to 500 μm Pelletizing to have. The content of the calcined manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst is as described in the description of the complex oxide catalyst.

상기 소성된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매는 결합제에 의해 지지체에 코팅한다. The calcined manganese-copper-cobalt composite oxide catalyst is coated on a support by a binder.

상기 지지체와 결합제에 대한 설명은 상기 복합 산화물 촉매에 관하여 기재한 바와 동일 내지 유사하다. The description of the support and the binder is the same as or similar to that described for the complex oxide catalyst.

또한, 상기 복합 촉매체에 팔라듐 전구체를 코팅하여 촉매 활성도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법은 상기 복합 촉매체에 상기 팔라듐 전구체 수용액을 워시코팅(wash coating)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 팔라듐 전구체 수용액의 워시코팅은 상기 복합 산화물을 상기 지지체에 코팅하여 건조한 후 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. In addition, the palladium precursor may be coated on the composite catalyst body to increase the catalytic activity. Therefore, the method for producing a composite catalyst body for a carbon monoxide oxidation reaction according to the present invention may further comprise wash coating the aqueous solution of the palladium precursor with the composite catalyst body. The wash coating of the palladium precursor aqueous solution may be performed after the composite oxide is coated on the support and dried.

상기 복합 촉매체의 표면에 형성된 복합 산화물 촉매 코팅층은 미량의 팔라듐 전구체를 더 포함하여 수분을 포함하는 환경에서 촉매활성도를 크게 높일 수 있다. 상기 복합 촉매체는 전구체 기준으로 망간 : 팔라듐 전구체 = 1 : 0.01 ~ 0.05의 몰비를 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 1 : 0.03 ~ 0.05의 몰비를 가지는 것이 더 바람직할 수 있다.The composite oxide catalyst coating layer formed on the surface of the composite catalyst body may further include a trace amount of palladium precursor to greatly increase catalytic activity in an environment containing moisture. The composite catalyst preferably has a molar ratio of manganese: palladium precursor = 1: 0.01 to 0.05 based on the precursor, and more preferably has a molar ratio of 1: 0.03 to 0.05.

상기 복합산화물 촉매에 관한 설명에서 기재한 바와 같이 상기 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 상기 복합 산화물 촉매를 포함한다.As described in the description of the composite oxide catalyst, the composite catalyst body includes 1 to 20 wt% of the composite oxide catalyst.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 이는 본 발명을 실험적으로 입증하기 위해 제시되는 것일 뿐, 본 발명이 제시되는 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. It is to be understood that the present invention is not limited by the examples and the comparative examples presented herein.

[실시예 1][Example 1]

일산화탄소 산화반응을 위한 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매는 침전법을 통해 합성하였다. The manganese - copper - cobalt composite oxide catalyst for carbon monoxide oxidation reaction was synthesized by precipitation method.

과망간산칼륨 8.532g을 탈염수 50g에 용해시킨다. 이와 동시에 아세트산망간 20.250g, 질산구리 3.672g, 질산코발트 2.031g을 탈염수 50g에 1시간 동안 용해시킨다. 이후, 아세트산 망간, 질산구리, 질산코발트 혼합 수용액에 과망간산칼륨 수용액을 천천히 적하시키며 24시간 동안 혼합한다. 혼합 침전물은 2000g의 탈염수와 1000g의 에탄올을 이용하여 세척 및 여과된 후, 100℃에서 12시간 동안 건조되었다. 상기 건조된 생성물은 300℃에서 공기분위기로 2시간 동안 소성되었다. 8.532 g of potassium permanganate is dissolved in 50 g of demineralized water. At the same time, 20.250 g of manganese acetate, 3.672 g of copper nitrate and 2.031 g of cobalt nitrate were dissolved in 50 g of demineralized water for 1 hour. Thereafter, an aqueous solution of potassium permanganate is slowly dropped into a mixed aqueous solution of manganese acetate, copper nitrate, and cobalt nitrate and mixed for 24 hours. The mixed precipitate was washed and filtered with 2000 g of demineralized water and 1000 g of ethanol, and then dried at 100 ° C for 12 hours. The dried product was calcined at 300 DEG C for 2 hours in an air atmosphere.

소성되어 펠릿화된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매는 250 ~425㎛ 크기로 선별되었다.The calcined and pelletized manganese-copper-cobalt composite oxide catalysts were selected to have a size of 250 to 425 μm.

상기 복합 촉매체를 탄소 모노리스 지지체에 코팅하기 위해 탄소 모노리스 지지체를 15 중량% 폴리비닐알코올 (poly(vinyl alcohol), ALDRICH, 99+% hydrolyzed, PVA) 수용액에 수침한 후, 250 ~ 425㎛ 크기로 선별된 망간-구리-코발트 복합 산화물 촉매를 분말코팅 하였다. 코팅된 복합 촉매체는 80℃에서 24시간 동안 건조되었다. 복합 촉매체와 모노리스의 비율은 각각 10 중량%와 90 중량% 이었다. The carbon monolith support was soaked in an aqueous solution of 15 wt% poly (vinyl alcohol) (ALDRICH, 99 +% hydrolyzed, PVA) in order to coat the composite catalyst on the carbon monolith support. The selected manganese - copper - cobalt composite oxide catalysts were powder coated. The coated composite catalyst bodies were dried at 80 DEG C for 24 hours. The proportions of the composite catalyst body and the monolith were 10 wt% and 90 wt%, respectively.

상기 복합 촉매체에 대하여 일산화탄소 산화반응에 의한 전환 효율을 측정하기 위해, 측정 조건이 CO 1%, 질소 20% , Ar 79% , 공간속도 18,000 h-1, 복합 산화물 촉매가 10 중량% 코팅된 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체 1.0g를 사용하고, 온도가 25 ~ 150℃ 범위로 되도록 설정하여 실험하였고, 열전도도검출기(thermal conductivity detector)가 장착된 기체크로마토그래프 (gas chromatograph, Donam, DS-6200, GC)로 CO의 농도를 측정하였다.In order to measure the conversion efficiency of the composite catalyst body by the carbon monoxide oxidation reaction, the measurement conditions were CO 1%, nitrogen 20%, Ar 79%, space velocity 18,000 h -1 , carbon monoxide A gas chromatograph (Donam, DS-6200, manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.) equipped with a thermal conductivity detector was used for the experiment. GC) to determine the concentration of CO.

그 결과 도 1에서 보듯이, 망간-구리-코발트 산화물이 코팅된 탄소 모노리스 복합 촉매체의 경우 75℃의 저온에서도 100%의 CO 전환율을 나타내었고, 50℃의 낮은 온도에서도 약 82%의 CO 전환율을 나타내어 저온에서까지 매우 우수한 일산화탄소 전환 효율을 보여주고 있다.As a result, as shown in FIG. 1, the CO conversion of manganese-copper-cobalt oxide-coated carbon monolith catalysts showed 100% CO conversion even at a low temperature of 75 ° C. and CO conversion of about 82% even at a low temperature of 50 ° C. Which shows a very high carbon monoxide conversion efficiency at low temperatures.

한편 상기와 동일한 촉매와 측정 조건을 사용하고 추가적으로 수분(H2O)을 4.2 vol%을가 되도록 조절한 제외하고는 동일하게 실시한 결과, 이산화탄소의 전환율에서 600분의 반응시간에도 초기 전환율을 지속적으로 유지하는 것으로 확인할 수 있었다.In the same manner as above, except that the catalyst and the measurement conditions were the same as those described above and additionally the content of water (H 2 O) was adjusted to 4.2 vol%, the conversion rate of carbon dioxide was continuously maintained .

[실시예 2][Example 2]

망간-구리-코발트-팔라듐 복합 산화물 촉매가 포함된 복합 촉매체는 실시예 1의 최종 생성된 복합 촉매체에 팔라듐 전구체 수용액을 코팅하는 방법을 통해 합성되었다. 우선 25.0g의 탈염수에 0.5g의 질산팔라듐(Palladium(Ⅱ) nitrate dihydrate, ALDRICH, ~40% Pd basis, Pd nit.)이 용해된 팔라듐 전구체 수용액을 실시예 1의 최종 복합 촉매체에 워시코팅을 하여 팔라듐 전구체를 담지시켰다. 이때, 팔라듐 전구체의 함량은 복합 산화물 촉매 100중량부에 대하여 0.3중량부 되도록 코팅하였다. 이를 상기 실시예 1과 동일한 조건에서 실험한 결과, 별도로 도시하지 않았지만, 70℃의 매우 낮은 저온에서도 정량적으로 일산화탄소가 전환되어 매우 우수한 전환능력을 가지는 것을 알 수 있었다. 즉, Pd 전구체를 포함하는 경우, 이를 포함하지 않은 실시예 1보다도 더욱 낮은 온도에서의 활성이 우수함을 알 수 있었으며, 실시예 1과 동일한 수분의 조건에서도 동일한 활성을 유지함을 알 수 있었다.The composite catalyst body including the manganese-copper-cobalt-palladium composite oxide catalyst was synthesized by coating a solution of the palladium precursor aqueous solution on the final composite catalyst body of Example 1. First, a palladium precursor aqueous solution in which 0.5 g of palladium (II) nitrate dihydrate, ALDRICH, to 40% Pd basis, Pd nit. Was dissolved in 25.0 g of demineralized water was wash coated on the final composite catalyst of Example 1 To carry a palladium precursor. At this time, the content of the palladium precursor was 0.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the composite oxide catalyst. As a result of the experiment under the same conditions as those of Example 1, it was found that carbon monoxide was quantitatively converted even at a very low temperature of 70 ° C, which is not separately shown, to have a very excellent conversion ability. That is, when the Pd precursor was included, it was found that the activity at a lower temperature was better than that of Example 1 which did not include the Pd precursor, and the same activity remained even under the same moisture condition as in Example 1. [

[비교예 1][Comparative Example 1]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 질산구리와 질산코발트 전구체를 포함하지 않고 제조하였다. 그 결과 도 1에서 보듯이, 150℃ 정도로 온도를 높여야 비로소 약 82%의 CO 전환율을 보였다. 또한, 실시예 1의 수분이 존재하는 동일한 분위기에서 실험한 결과 600분 이후에는 일산화탄소의 전환 효율이 10%이하로 매우 낮았다Was prepared in the same manner as in Example 1, but without containing copper nitrate and cobalt nitrate precursors. As a result, as shown in Fig. 1, CO conversion was about 82% only when the temperature was raised to about 150 ° C. Further, as a result of the experiment in the same atmosphere in which the water of Example 1 was present, the conversion efficiency of carbon monoxide after 600 minutes was as low as 10% or less

[비교예 2][Comparative Example 2]

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 질산코발트를 포함하지 않고 제조하였다. 그 결과 도 1에서 보듯이, 망간-구리 산화물이 코팅된 탄소 모노리스 복합 촉매체의 경우 150℃에서야 100%의 CO 전환율을 보여 본 발명의 실시예들과 달리 상대적으로 높은 온도에서야 동일한 효율을 보여줌을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1의 수분이 존재하는 동일한 분위기에서 실험한 결과 600분 이후에는 일산화탄소의 전환 효율이 10%이하로 매우 낮았다 The procedure of Example 1 was repeated except that cobalt nitrate was not used. As a result, as shown in FIG. 1, in the case of the manganese-copper oxide coated carbon monolith composite catalyst, CO conversion was 100% at 150 ° C., showing the same efficiency at a relatively high temperature, unlike the embodiments of the present invention Could know. Further, as a result of the experiment in the same atmosphere in which the water of Example 1 was present, the conversion efficiency of carbon monoxide after 600 minutes was as low as 10% or less

Claims (16)

망간(Mn) 전구체, 구리(Cu) 전구체 및 코발트(Co) 전구체로부터 제조되는 복합 산화물 촉매가 결합제에 의해 지지체에 지지된 형태를 포함하는 일산화탄소 전환율이 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상인 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.Wherein the carbon monoxide conversion rate is in the range of 50 占 폚 to 100 占 폚 and the carbon monoxide conversion rate is 80% or more including the form in which the composite oxide catalyst prepared from a manganese (Mn) precursor, a copper (Cu) precursor and a cobalt (Composite Catalyst for Oxidation Reaction). 제1항에 있어서,
상기 복합 산화물 촉매의 몰비(Mole ratio)는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5인 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 1,
Wherein the mole ratio of the complex oxide catalyst is Mn: Cu: Co = 1: 0.01 to 0.5: 0.01 to 0.5 based on the precursor.
제1항에 있어서,
상기 지지체는 탄소 모노리스(Carbon monolith)인 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 1,
Wherein the support is a carbon monolith.
제1항에 있어서,
상기 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 상기 복합 산화물 촉매를 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 1,
Wherein the composite catalyst body comprises 1 to 20% by weight of the composite oxide catalyst.
제1항에 있어서,
상기 결합제는 무기 바인더 또는 유기 바인더를 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 1,
Wherein the binder comprises an inorganic binder or an organic binder.
제1항에 있어서,
상기 복합 촉매체는 팔라듐 전구체를 더 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 1,
Wherein the composite catalyst body further comprises a palladium precursor.
제6항에 있어서,
상기 복합 촉매체는 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.01 ~ 0.05의 몰비를 가지는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체.
The method according to claim 6,
Wherein the composite catalyst body has a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.01 to 0.05.
삭제delete 망간, 구리(Cu) 및 코발트(Co) 전구체를 포함하는 혼합물을 교반하여 복합 산화물 촉매를 형성하는 단계;
상기 복합 산화물 촉매를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계;
상기 건조된 복합 산화물 촉매를 200℃ ~ 400℃에서 소성하는 단계;
상기 소성된 복합 산화물 촉매를 지지체 표면에 결합제로 코팅하여 복합 촉매체를 형성하는 단계; 및
상기 복합 촉매체를 60℃ ~ 100℃에서 건조하는 단계;
를 포함하는 복합 촉매체는 일산화탄소 전환율이 50℃ ~ 100℃의 범위에서 80% 이상인 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
Manganese, copper (Cu) and cobalt (Co) precursors to form a composite oxide catalyst;
Drying the composite oxide catalyst at 60 ° C to 100 ° C;
Calcining the dried composite oxide catalyst at 200 ° C to 400 ° C;
Coating the calcined composite oxide catalyst on the support surface with a binder to form a composite catalyst body; And
Drying the composite catalyst body at 60 ° C to 100 ° C;
Wherein the carbon catalyst has a carbon monoxide conversion of 80% or more in the range of 50 to 100 占 폚.
제9항에 있어서,
상기 복합 촉매체에 팔라듐 전구체 수용액을 워시코팅(wash coating)하는 단계;
를 더 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Washing the composite catalyst body with an aqueous palladium precursor solution;
Wherein the carbon monoxide oxidation reaction is carried out in the presence of a catalyst.
제10항에 있어서,
상기 복합 촉매체는 망간 : 팔라듐 = 1 : 0.01 ~0.1의 몰비를 가지는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the composite catalyst body has a molar ratio of manganese: palladium = 1: 0.01 to 0.1.
제9항에 있어서,
상기 복합산화물 촉매의 몰비는 상기 전구체를 기준으로 Mn : Cu : Co = 1 : 0.01 ~ 0.5 : 0.01 ~ 0.5인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the molar ratio of the complex oxide catalyst is Mn: Cu: Co = 1: 0.01-0.5: 0.01-0.5 based on the precursor.
제9항에 있어서,
상기 지지체는 탄소 모노리스인 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the support is a carbon monolith.
제9항에 있어서,
상기 복합 촉매체는 1 ~ 20 중량%의 상기 복합 산화물 촉매를 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the composite catalyst body comprises 1 to 20 wt% of the composite oxide catalyst.
제9항에 있어서,
상기 결합제는 무기 바인더 또는 유기 바인더를 포함하는 일산화탄소 산화반응용 복합 촉매체의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the binder comprises an inorganic binder or an organic binder.
삭제delete
KR1020140186659A 2014-12-23 2014-12-23 Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature KR101681081B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186659A KR101681081B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140186659A KR101681081B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160076549A KR20160076549A (en) 2016-07-01
KR101681081B1 true KR101681081B1 (en) 2016-12-01

Family

ID=56500206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140186659A KR101681081B1 (en) 2014-12-23 2014-12-23 Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101681081B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005087963A (en) * 2003-09-19 2005-04-07 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120096171A (en) 2011-02-22 2012-08-30 주식회사 제너럴시스템 Low temperature oxidation catalyst for removal of toxic gases and preparation method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005087963A (en) * 2003-09-19 2005-04-07 Toyota Motor Corp Exhaust gas cleaning apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. Rattan et al., Chemistry & Chemical Technology, 2014, 8, 249.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160076549A (en) 2016-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI826408B (en) A catalyst for catalyzing formaldehyde oxidation and the preparation and use of the same
JP6592606B2 (en) Composite composition for removing harmful gas containing copper-manganese catalyst
CN103736484A (en) Supported integrated catalyst for formaldehyde purification and preparation method thereof
JP5607131B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP5688898B2 (en) Ammonia oxidation catalyst
KR20110055082A (en) The catalysts for selective oxidation of nh3 to n2 and their preparation methods
JP2011140011A (en) Method for producing co oxidation catalyst and co oxidation catalyst obtained thereby
KR20200114460A (en) Low temperature DeNOx catalyst containing hierarchically structured porous TiO2 catalyst support and method for preparing the same
CN107303468A (en) By the method for removing oxidable gaseous compound from admixture of gas containing platinum oxidation catalyst
CN104324737B (en) A kind of integral normal-temperature Low Level Carbon Monoxide catalyst and preparation thereof and application
JP6684669B2 (en) Ammonia decomposition catalyst and method for producing hydrogen-containing gas using this catalyst
JP6349736B2 (en) Acid gas adsorption / removal filter
KR101681081B1 (en) Oxidation catalyst for carbon monoxide at low temperature
CN115722220B (en) Catalytic oxidation catalyst and preparation method and application thereof
JP5503155B2 (en) Carbon monoxide removal filter
KR102558168B1 (en) Catalyst for ammonia oxidation, and method for producing the same
JP2007144413A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JP5706476B2 (en) Carbon monoxide oxidation catalyst and production method thereof
KR101367023B1 (en) MANGANESE/TITANIA-BASED CATALYST, METHOD OF PREPARING THE SAME AND METHOD OF REMOVING NOx BY USING THE SAME
KR101329861B1 (en) A high active and selective catalyst for rwgs reaction and its using method
JP6929757B2 (en) Method for manufacturing highly active platinum catalyst
US20210220806A1 (en) Catalyst composition for conversion of sulfur trioxide and hydrogen production process
KR101464542B1 (en) Catalyst for selective oxidation of ammonia and method for catalyst improving effciency of selective oxidation using same
KR100522042B1 (en) Process for Preparing Catalyst for Oxidizing Carbon Monoxide
JP2018001095A (en) Catalyst for decomposing ammonia and method for producing hydrogen-containing gas using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191031

Year of fee payment: 4