KR101781349B1 - 금속 도핑된 이트륨 오르쏘 코발테이트를 기반으로 한 질산의 생산을 위한 암모니아 산화 촉매 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 단일 상 옥사이드를 포함하는 촉매의 촉매 활성 성분, 상기 촉매 활성 성분의 존재 하에서의 암모니아 5 및 탄화수소의 산화를 위한 방법, 및 이의 용도에 관한 것이다.

Description

금속 도핑된 이트륨 오르쏘 코발테이트를 기반으로 한 질산의 생산을 위한 암모니아 산화 촉매 {AN AMMONIA OXIDATION CATALYST FOR THE PRODUCTION OF NITRIC ACID BASED ON METAL DOPED YTTRIUM ORTHO COBALTATE}

발명의 분야

본 발명은, 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트를 기반으로 한 단일 상 옥사이드를 포함하는 촉매의 촉매 활성 성분, 그러한 촉매 활성 성분을 포함하는 촉매, 상기 촉매 활성 성분을 포함하는 상기 촉매의 존재하에서의 암모니아의 산화를 위한 방법, 및 이의 용도에 관한 것이다.

발명의 배경

현재, 질산은 백금 또는 백금 합금-기반 거즈(gauze) 촉매 상에서 암모니아의 촉매 산화를 통해서 산업적으로 생산된다. 오스트발트 공정(Ostwald process)으로서 공지된 이러한 공정은 20세기 처음 10년에서의 이의 개시 이래로 기본적으로는 변함없이 유지되고 있다. 오스트발트의 특허는 1902년으로 기록되어 있고, 암모니아를 합성하는 하버(Haber)의 개발과 조합할 때, 1908년에, 현재 우리가 사용하고 있는 질산의 상업적 생산에 대한 기초가 자리를 잡았다.

암모니아의 연소는 거즈 또는 메시(mesh) 또는 네트(net)의 형태의 백금-기반 금속 또는 합금 촉매 상에서 수행된다. 많은 거즈가 함께 설치되며, 이들은 거즈 팩(gauze pack)을 구성한다. 최상부 거즈는 암모니아 연소에 최적화된 조성을 지니며, 연소 거즈로 일컬어진다. 다른 조성을 지니는 거즈가 연소 거즈 아래에 위치할 수 있고, 이들은 이하 기재된 바와 같이 다른 역할을 할 수 있다. 거즈의 전체 스택(stack)은 거즈 팩으로 일컬어진다. 거즈는 위빙(weaving) 또는 니팅(knitting)에 의해서 생산된다.

플랜트의 가동 온도는 전형적으로는 830 내지 930℃이고, 압력 범위는 100 kPa 내지 1500 kPa이다. 전형적으로는, 연소 거즈는 플랜트 가동 조건에 따라서 6개월 내지 2년 동안 플랜트에 설치된다. 고압에서 가동되는 플랜트는 전형적으로는 저압 플랜트보다 더 짧게 가동된다.

가동 기간은, 원치 않는 질소 및 아산화질소 부산물의 증가된 형성을 통한, 요망되는 산화질소(nitric oxide) 생성물에 대한 촉매의 선택성의 상실에 의해 결정된다. 선택성의 상실은 많은 현상과 관련이 있다. 연소 동안에, 백금은 PtO₂ 증기의 형성을 통해서 손실된다. 백금 중 일부는 백금-기반 연소 거즈의 바로 아래에 팔라듐 금속-기반 거즈를 설치함으로써 회수될 수 있다. PtO₂ 증기가 팔라듐과 합금되고, 그에 따라서, 백금이 촉매 활성 구역에 유지된다. 그러나, 거즈 팩의 상부 연소 구역에서의 백금의 고갈로 인해서, 암모니아의 전부가 즉각적으로 연소되지는 않는다. 암모니아가 팔라듐 거즈 영역에서 연소되면, 산화질소에 대한 선택성이 감소되고, 두 번째로, 암모니아와 산화질소가 일정 시간 동안 증기 상에 공존하면, 산화질소가 균일 반응을 통해서 암모니아에 의해서 환원된다. 이는 산화질소 및 암모니아 둘 모두의 손실을 초래한다. 선택성의 상실에 대한 최종 메커니즘은 백금이 다른 합금 원소(전형적으로는, 로듐)보다 더 높은 속도로 연소 거즈로부터 손실된다는 사실과 관련이 있다. 이는 거즈 표면의 로듐 농화(rhodium enrichment)를 초래하고, 이는 선택성 손실을 초래한다.

지난 60년에 걸쳐서, 값비싼 백금-기반 연소 촉매를, 예를 들어, 금속 옥사이드를 기반으로 하는 더 저렴한 촉매로 대체하기 위한 많은 시도가 있었다. 현재까지, 암모니아 연소를 위한 유일한 상업적으로 구입 가능한 옥사이드-기반 촉매는 Incitec Ltd(Australia)에 의해서 개발되었다. 이는 산화코발트(cobalt oxide) 상을 기반으로 한다. 그러나, 요망되는 산화질소 생성물에 대한 이의 암모니아의 연소 선택성 면에서, 이의 성능은 백금-기반 시스템의 성능보다 열등하다. 산화코발트 기반 시스템은 상업적 유닛에서 약 90%의 선택성 수준을 나타내는데 반해서, 백금-기반 촉매는 94 내지 98%의 선택성 수준이 달성된다.

암모니아 산화를 위한 촉매로서 페로브스카이트 구조, 예컨대, 능면체 란타넘 코발테이트와의 혼합된 옥사이드의 사용이 많은 주목을 받았다. 그러나, 촉매가 산업적 암모니아 산화에 주어지는 조건을 고려할 때, 이들이 안정성 이유 때문에 적합하지 않음을 명확히 알 수 있다. 산업적 규모에 대한 암모니아 산화는 830 내지 930℃의 온도 및 100 kPa 내지 1500 kPa의 압력에서 수행된다. 암모니아의 농도는 플랜트 조건에 따라서 8.5 내지 12mol%의 범위에 있고, 나머지 가스는 공기로 이루어져 있다. 따라서, 산화를 위한 가스 공급물은 대략 10mol%의 NH₃, 18.7mol% O₂ 및 나머지 질소의 조성을 지닌다. 암모니아가 95%의 효율로 NO_x(NO + N0₂)로 산화되는 때에, 가스 조성은 9.5% NO_x, 6% O₂ 및 15% 수증기에 가깝다(가스 조성의 나머지는 질소 및 대략 800 내지 2000ppm의 N₂O이다). 따라서, 암모니아 산화 촉매는 고온 및 산소와 수증기를 함유하는 가스 환경에 주어진다. 이러한 조건은 하이드록사이드 및 옥시하이드록사이드의 형태로의 금속 이온의 증발에 이상적인 조건이다. 따라서, 물질이 증기 상 종으로서 촉매 반응 구역으로부터 손실될 것이고, 이러한 증기 상 종은 이어서 반응기 시스템의 냉각 구역에서 하류에 증착될 것이다.

혼합된 옥사이드(하나 이상의 금속 성분을 함유하는 것들)로부터의 증발을 고려해 보면, 이는 가장 흔히 부조화 증발 과정을 지닌다. 이는 옥사이드 중의 한 성분이 또 다른 성분 또는 다른 성분들보다 더 높은 증발 속도를 지니는 상황이다. 란타넘 코발테이트 페로브스카이트 시스템을 고려해 보면, 산소 및 수증기를 함유하는 대기 중에서 가열되는 때에, 코발트 종, 예컨대, CoOOH는 우세한 란타넘 종 La(OH)₃에 비해서 훨씬 더 높은 증기압을 지닌다. 이의 효과는 코발트가 란타넘보다 더 큰 범위로 증발한다는 것이다 - 따라서, 부조화 증발. 우선적인 코발트 증발의 결과는, 때가 도래하면, 란타넘 코발트 페로브스카이트 X의 비-화학양론 한계가 초과될 것이라는 것이다(LaCo_{1 -X}0₃, 여기서, X 및 0 < X 대략 < 0.03). 한계가 초과되는 때에, La₂0₃가 침전될 것이다. 가동되는 때에, La₂0₃은 촉매 성능에 악영향을 주지 않는다. 그러나, 플랜트가 중단되는 때에, 또는 옥사이드 촉매가 운송되는 때에, 그러한 옥사이드 촉매는 주위 공기에 노출된다. 공기 중의 냉각시에, 유리 La₂0₃가 수화되어 La(OH)₃를 형성시킬 것이다. 1 mol의 La₂0₃은 2 mol의 La(OH)₃를 형성시킬 것이며, 이는 자유-란타넘 종의 부피의 50% 팽창을 수반한다. 이는 촉매의 기계적인 붕해를 초래한다.

상이한 페로브스카이트 유형 산화 촉매가 상이한 산화 반응에서의 사용에 대해서 공지되어 있다. 그러한 촉매 및 반응의 예가 이하 언급된다.

논문(Pecchi, G et al., "Catalytic performance in methane combustion of rare-earth perovskites RECo_o,50Mn_{0 ,50}0₃(RE: La, Er,, Y)", Catalysis today 172 (2011) page 111-117)을 참조하라. 상기 논문은 Co 및 Mn가 등몰량으로 존재하는 화합물에 대한 물리적-화학적 성질을 기술하고 있다. 촉매 활성은 메탄 연소와 관련된다.

러시아 특허 RU2185237는 암모니아 산화에 사용하기 위한 촉매를 기술하고 있다. 활성 촉매는 화학식 Mn_{1 -x} R_{1+ x}O₃의 페로브스카이트 구조를 지니고, 여기서 R = Y, La, Ce 또는 Sm이고, X=0-0.596인 조성물이다. 알루미나의 촉매 지지체가 사용된다. 그러나, 상기 특허는 반도체, 퍼퓸(perfume) 산업, 의학 및 식품 산업에서와 같은 여러 분야에서 사용되는, N₂O를 생산하는 방법을 기술하고 있다. 촉매는 N₂O에 대해 증가된 선택성 및 활성, 및 NO에 대한 낮은 선택성을 나타내며, 이는 질산 생산을 위해 원하는 바와는 반대이다.

EP 532 024는 니트로겐 옥사이드(nitrogen oxide)의 촉매 환원을 위한 촉매에 관한 것이다. 더욱 특히, 공장, 자동차 등으로부터의 방출물에 존재하는 유해한 니트로겐 옥사이드를 환원시키고 제거하는데 적합한, 환원제로서 탄화수소 및/또는 산소 함유 유기 화합물을 사용하는, 니트로겐 옥사이드의 환원을 위한 촉매에 관한 것이다. 고체 담체 상의 페로브스카이트 유형 화합물 옥사이드(perovskite type compound oxide)가 사용된다. 이 촉매는 니트로겐 옥사이드의 환원제와의 반응에 선택적으로 촉매작용함으로써 다량의 환원제를 필요로 하지 않고 방출물 중 니트로겐 옥사이드가 효과적으로 환원될 수 있도록 한다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 산화 촉매로서 사용하기에 적합한 옥사이드 시스템을 발견하는 것이다. 추가의 목적은 특히 촉매의 팽화와 관련된 문제가 회피되는 암모니아 산화를 위한 촉매를 발견하는 것이다. 또 다른 추가의 목적은 NO_x에 대한 높은 선택성을 지니며 원치 않는 N₂O를 낮은 수준으로 생성시키는 촉매를 발견하는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적은 첨부된 청구범위에서 기재된 바와 같은 옥사이드 시스템에 의해서 얻어진다.

이에 따라, 본 발명은 일반식 YCo_{1 - X}M_XO₃을 지니며, 여기서, X는 1 > X > 0의 값을 갖고, M은 망간, 철, 크롬, 바나듐 및 티탄, 알루미늄, 또는 전이금속, 또는 알칼리토금속을 포함하는 금속인, 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 촉매 활성 단일 상 옥사이드를 포함하는, 촉매의 촉매 성분을 제공한다. 바람직하게는 X는 0.1 초과이다. 본 발명의 일 구체예에서, 옥사이드 상은 일반식 YCo_{1 - X}Mn_XO₃을 지니며, 여기서, X는 1 > X > 0, 바람직하게는 0.5 > X > 0의 값을 갖고, 본 발명의 특정 구체예에서, 촉매 활성 성분은 화학식 YCo_{0 . 9}Mn_{0 . 1}O₃, YCo_0.8Mn_0.2O₃, YCo_{0 . 7}Mn_{0 . 3}O₃, YCo_{0 . 5}Mn_{0 . 5}O₃, YCo_{0 . 9}Ti_{0 . 1}O₃ 또는 YCo_{0 . 9}Fe_{0 . 1}O₃을 지닌다.

본 발명의 또 다른 구체예는 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트가 내화성 지지체 상 위에 지지되는, 암모니아의 산화를 위한 촉매에 관한 것이다. 내화성 지지체 상은 세륨 디옥사이드, 지르코늄 디옥사이드, 알루미나, 이트륨 옥사이드 또는 가돌리늄 옥사이드, 및 이들 내화성 옥사이드들의 혼합된 옥사이드, 실리콘 카바이드, 및 소듐 지르코늄 포스페이트 유형 상으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명은 또한 암모니아와 산소를 포함하는 가스 배합물이 일반식 YCo_{1 -X}M_XO₃을 지니며, 여기서, X는 1 > X > 0의 값을 갖는 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 촉매 활성 단일 상 옥사이드를 포함하는 촉매의 존재하에 전환되는 오스트발트 공정(Ostwald process)에서의 암모니아의 산화를 위한 방법에 관한 것이다. 촉매가 90%를 초과하는 NO_x(NO + NO₂)에 대한 선택성 및 N₂O에 대한 선택성(< 0.05%)을 지니는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 구체예는 암모니아의 선택적 산화를 위한, 일반식 YCo_{1 -X}M_XO₃을 지니고, 여기서, X는 1 > X > 0의 값을 갖고, M은 망간, 철, 크롬, 바나듐 및 티탄, 알루미늄, 또는 전이금속, 또는 알칼리토금속을 포함하는 금속인, 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 안정한 단일 상 옥사이드를 포함하는 촉매의 용도에 관한 것이다. 옥사이드 상이 일반식 YCo_{1 -X}Mn_XO₃를 지니며, 여기서, 1 > X > 0이거나, YCo_0.9Mn_{0 . 1}O₃, YCo_0.8Mn_{0 . 2}O₃, YCo_0.7Mn_0.3O₃, YCo_{0 . 5}Mn_{0 . 5}O₃, YCo_{0 . 9}Ti_{0 . 1}O₃ 또는 YCo_{0 . 9}Fe_{0 . 1}O₃로부터 선택되는 것이 바람직하다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 특히 상기 논의된 바와 같은 란타넘 함유 혼합된 옥사이드의 수화 문제에 내성이 있는 고온 암모니아 산화를 위한 촉매에 관한 것이다. 3가 산화 상태를 채택할 수 있는 큰 금속 이온의 수화 내성의 평가는 다음 물질들이 후보임을 나타내고 있다: 스칸듐, 이트륨, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀륨, 에르븀, 이테르븀 및 루테튬.

스칸듐은 오르토 코발테이트 상을 형성시키기에 너무 작아서 배제된다. 테르븀, 디스프로슘, 홀륨, 에르븀, 이테르븀 및 루테튬은 이들의 이온 반경 및 수화 내성 면에서 적합하지만, 이들은 매우 고가이다. 그러나, 이트륨은 3가 산화 상태인 때의 이온 반경 및 그것의 수화 내성 면에서 설정 요건에 부합된다.

1:1 몰 비율에서의 이트륨과 코발트는 안정한 사방정 상 YCo0₃-이트륨 오르토-코발테이트를 형성한다. 이러한 혼합된 옥사이드 상이 산업 관련 암모니아 산화 조건(900℃의 온도에서의 10% 암모니아, 18% 산소 및 나머지 불활성 가스 또는 질소를 함유하는 공급 원료)하에서 시험되는 때에, 이는 암모니아를 NO_x(NO + N0₂), N₂ 및 N₂0의 혼합물로 연소시킨다. 그러나, 질산의 생산에서 요구되는 질소 함유 옥사이드(NO_x)에 대한 선택성은 백금-기반 촉매에 의해서 얻어진 선택성보다 낮으며, 91.3% 범위에 있다. X-선 분말 회절을 이용한, 암모니아 산화 시험 전 및 후의 YCo0₃ 상의 검사는 YCo0₃ 상의 환원이 존재함을 명확히 나타내고 있다.

2YCo0₃→ Y₂0₃ + 2CoO (1)

CoO 상은 암모니아 산화에 대해 약간의 활성을 입증하고 있지만, 요망되는 NOx 생성물에 대한 선택성은 낮고 - 높은 수준의 N₂ 및 N₂O가 생성됨이 공지되어 있다.

공기 중의 YCoO₃의 열중량분석은 YCoO₃ 상이 970℃의 온도에서 방정식(1)에 따라서 환원됨을 나타내고 있다. 산업 플랜트에서와 같이 900℃에서 암모니아를 연소시키는 때에, 900℃ 온도는 촉매 바로 아래의 생성물 가스의 온도이다. 촉매의 온도는 가스 온도보다 현저히 더 높다. 따라서, 순수한 YCoO₃은 산업적 암모니아 산화 촉매로서 사용되기에 충분하게 안정하지 않다.

문헌으로부터, 이트륨 오르쏘-페레이트 상 YFeO₃ 및 이트륨 오르쏘-망가네이트 상 YMnO₃는, 높은 온도(각각 1500 및 1350℃) 까지 공기 중에서 안정한 것으로 공지되어 있다. 이트륨 오르쏘-코발테이트 상의 안정성을 개선시키는 방법은 소정 비율의 코발트를 철 또는 망간으로 대체하는 것일 수 있다(순수한 철 및 망간 이트륨 상이 YCoO₃ 상보다 안정성이 상당히 더 높다는 사실에 근거함). 두 개의 일련의 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 상, 즉 YCo_{1 - x}Mn_xO₃ 및 YCo_{1 - x}Fe_xO₃이 제조되었다. 이들 두 개의 일련의 이트륨 오르쏘-코발테이트의 열중량 분석은 이트륨 오르쏘-코발테이트의 철 및 망간 도핑 둘 모두가 상의 안정성을 개선시킴을 입증하였다. 순수한 YFeO₃의 안정성이 순수한 YMnO₃보다 훨씬 더 높다는 것을 감안하면, 망간 도핑이 철 도핑보다 이트륨 오르쏘-코발테이트를 안정화시킴에 있어서 더욱 효과적이라는 것은 놀랍고도 예상치 못한 결과이다.

YCo_{1 - x}Mn_xO₃ 촉매의 샘플을 실험실 시험용 반응기 시스템에서 암모니아 산화에 대한 이들 샘플의 촉매 성능에 대해 시험하였다. 이들 샘플은 요망하는 NO_x 생성물에 대해 높은 선택성을 지니면서 암모니아 산화에 대해 활성인 것으로 나타났다.

표 1. 암모니아 산화에 대한, 900℃에서 소결된 YCo_{1 - x}Mn_xO₃ 오르쏘코발토망가네이트의 성능

표에서, YCoO₃ 및 YMnO₃에 대해 상응하는 값들이 비교를 위해서도 포함된다. 이들 화합물은 본 발명의 일부를 형성하지 않는다.

망간 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 (YCo_{1 -x} Mn_xO₃)는 요망하는 NO_x 생성물에 대해 높은 선택성, 및 낮은 수준의 강력한 N₂O 온실 가스 둘 모두를 나타내는 것으로 나타났다. 화합물 YCo_0.9Mn_{0 . 1}O₃, YCo_0.8Mn_{0 . 2}O₃, YCo_0.7Mn_{0 . 3}O₃는 특히 낮은 수준의 N₂O 방출을 지닌다. 새로운 망간 도핑된 이트륨 오스쏘-코발테이트 및 사용된 망간 도핑된 이트륨 오스쏘-코발테이트의 X-선 분말 회절 분석은 이들 상이 하기식으로의 환원이 일어나지 않았음을 나타낸다:

2YTmO₃ → Y₂O₃ + 2TmO (2)

상기 식에서, Tm은 코발트 및/또는 망간의 옥사이드이다. 따라서, 망간과 같은 환원 내성 도펀트로의 이트륨 오르쏘-코발테이트의 도핑은 산업 관련 산화 조건 하에서 NO_x에 대한 높은 선택성, 및 낮은 수준의 원치 않는 N₂O를 초래한다.

Mn, Fe, Ti 또는 그 밖의 전이 금속과 같은 도펀트를 첨가함으로써, 촉매 안정성이 증가하였다. YCo_{1 - x}M_xO₃ (여기서, M은 Fe 또는 Ti임) 촉매의 샘플을 실험실 시험용 반응기 시스템에서 암모니아 산화에 대한 이들 샘플의 촉매 성능에 대해 시험하였다(표 2 참조). YCoO₃에 대한 상응하는 결과가 비교를 위해 제시된다.

표 2. 암모니아 산화에 대한 YCo_{1 - x}Fe_xO₃ 및 YCo_{1 - x}Ti_xO₃의 성능

촉매는 공침법(co-precipitation), 착화합물화(complexation), 연소 합성법(combustion synthesis), 동결-건조 또는 고체-상태 경로, 또는 혼합된-금속 옥사이드를 생성시키는 그 밖의 최신 방법에 의해서 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 촉매는 몇 가지 반응에 촉매 작용하도록 사용될 수 있다.

그러한 사용의 예는 다음과 같다:

I. 촉매는 산화 촉매로서 사용될 수 있다.

II. 촉매는 암모니아의 선택적 산화를 위한 촉매로서 사용될 수 있다.

III. 촉매는 탄화수소의 산화를 위한 촉매로서 사용될 수 있다.

IV. 촉매는 가스 터빈 발전 적용에서 CO₂로의 탄화수소의 완전한 산화를 위한 촉매로서 사용될 수 있다.

V. 촉매는, 차량 배기가스로부터 탄화수소 방출을 줄이기 위에서, 600℃ 미만의 온도에서 CO₂로의 탄화수소의 완전한 산화를 위한 촉매로서 사용될 수 있다.

Claims (15)

1. 내화성 지지체 상, 및 촉매 활성 단일 상 옥사이드를 지닌 암모니아의 산화를 위한 촉매로서,
   일반식 YCo_1-XM_XO₃을 지니고, 여기서, X는 1 > X > 0의 값을 갖고, M은 철, 크롬, 바나듐, 티탄, 알루미늄, 또는 알칼리토금속인, 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 안정한 단일 상 옥사이드를 포함함을 특징으로 하거나,
   상기 단일 상 옥사이드가 일반식 YCo_1-XMn_XO₃을 지니고, 여기서 0.5 > X > 0임을 특징으로 하는 촉매.
2. 제 1항에 있어서, M이 철 또는 티탄임을 특징으로 하는 촉매.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 단일 상 옥사이드가 화학식 YCo_0.9Mn_0.1O₃, YCo_0.8Mn_0.2O₃, YCo_0.7Mn_0.3O₃을 지님을 특징으로 하는 촉매.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 단일 상 옥사이드가 화학식 YCo_0.9Ti_0.1O₃ 또는 YCo_0.9Fe_0.1O₃을 지님을 특징으로 하는 촉매.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 내화성 지지체 상이 세륨 디옥사이드, 지르코늄 디옥사이드, 알루미나, 이트륨 옥사이드, 가돌리늄 옥사이드, 및 이들 내화성 옥사이드들의 혼합된 옥사이드, 실리콘 카바이드, 및 소듐 지르코늄 포스페이트 유형 상으로부터 선택됨을 특징으로 하는 촉매.
6. 오스트발트 공정(Ostwald process)에서의 암모니아의 산화를 위한 방법으로서, 암모니아 및 산소를 포함하는 가스 배합물이,
   암모니아의 선택적 산화를 위한, 일반식 YCo_1-XM_XO₃을 지니고, 여기서, X는 1 > X > 0의 값을 갖고, M은 망간, 철, 크롬, 바나듐, 티탄, 알루미늄, 또는 알칼리토금속인, 금속 도핑된 이트륨 오르쏘-코발테이트 옥사이드 시스템을 기반으로 하는 안정한 단일 상 옥사이드를 포함하는 촉매의 존재 하에 전환됨을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6항에 있어서, 촉매가 90%를 초과하는 NO_x(NO + NO₂)에 대한 선택성 및 0.05% 미만의 N₂O에 대한 선택성을 지님을 특징으로 하는 방법.
   
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