KR102104237B1 - 제올라이트 기반 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법 - Google Patents

제올라이트 기반 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법 Download PDF

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Abstract

암모니아 탈수소용 촉매로서, 금속 도핑된 제올라이트 상에 담지된 루테늄(Ru)를 포함하고, 금속은 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매가 제공된다. 해당 암모니아 탈수소용 촉매는 높은 암모니아 변환율을 보일 수 있으며, 온도에 대한 높은 안정성을 보일 수 있다.

Description

제올라이트 기반 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법{ZEOLITE BASED CATALYSTS FOR AMMONIA DEHYDROGENATION, METHOD FOR FORMING THE SAME AND METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN FROM AMMONIA USING THE SAME}
본 발명은 제올라이트 기반의 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 향상된 활성을 갖는 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법에 관한 것이다.
휴대용, 자동차용 및/또는 고정형 연료 전지 개발에 대한 청정하고 지속 가능한 기술에 대한 수요를 해결하기 위해, 잠재적으로 실현 가능한 수소저장물질은 지난 10년 동안 연구분야에서 급성장하는 분야가 되었다. 이와 관련된 물질은 금속 수화물(metal hydrides), 금속-유기 구조(metal-organic framework) 및 화학 수화물을 예로 들 수 있다. 특히, 수산화붕소나트륨(sodium borohydride)과 암모니아 보레인(ammonia borane)같은 화학적 수소 저장 물질은 안전한 방식으로 수소를 대량 저장할 수 있기 때문에, 이들 물질 중에 가장 활발한 연구가 진행되고 있다. 뿐만 아니라, 포름산(formaic acid), 암모니아(NH3) 등과 같은 액체 및/또는 고체 물질 역시 연료 전지에 적용 가능한 화학 수소 저장 물질로서 관심이 대두되고 있는데, 이는 이들이 현존하는 기반 시설을 이용한 현장 전력 생산에 경제적인 수소 저장 및 운반 방법을 제시하고 있기 때문이다.
한편, 온화한 조건(20℃ 및 0.8 MPa) 하에서 응축될 수 있는 기체인 NH3는 수소 저장 밀도(hydrogen storage density)가 17.8wt% 로 매우 높고, 적절한 촉매를 사용하는 경우 암모니아로부터 수소가 생산될 수 있어 수소의 담체로서 큰 관심을 받고 있다. 또한, NH3로부터 생성된 H2는 CO가 발생하지 않아 고분자 전해질 막 연료 전지(poly5mer electrolyte membrane fuel cells: PEMFCs) 로 생성물을 바로 공급할 수 있으며 발전용 연료전지와 연계 운전, 에너지 저장 시스템 등의 다양한 연료전지 시스템에 응용이 가능하다. 이는 비싸고 외부에 노출된 수소 정화 시스템을 요구하는 종래의 탄화수소 개질 시스템에 비해 잠재적인 강점으로 평가되고 있다. 더욱이, 암모니아 탈수소화 공정시 사용된 연료가 하버-보쉬 공정(harber-bosch process)에 의해 용이하게 NH3로 재생 될 수 있다.
이에 따라, 암모니아를 이용해 탈수소하는 기술에 대한 관심이 급부상 되고 있고, 그 중 루테늄을 이용하는 기술에 대해 연구되고 있으나, 보다 성능이 극대화되는 촉매에 대한 개발이 요구되고 있다.
한국특허출원공개 제2012-10960호
본 발명의 구현예들에서는 촉매 활성이 우수한 암모니아 탈수소용 촉매를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예들에서는 경제적인 비용으로 대량생산을 할 수 있는 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 구현예들에서는 상기 암모니아 탈수소용 촉매를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법으로서, 높은 암모니아 전환율을 보이는 수소를 생산하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 암모니아 탈수소용 촉매로서, 금속이 도핑된 제올라이트 상에 담지된 루테늄(Ru)를 포함하고, 상기 금속은 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매가 제공된다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속은 상기 제올라이트 전체 중량에 대해 1% 내지 50% 중량 비율로 도핑된 것일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 루테늄(Ru)은 금속이 도핑된 제올라이트 전체 중량에 대해 0.1% 내지 10% 중량비율로 담지될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 제올라이트는 X제올라이트, Y제올라이트, ZSM-5 제올라이트, 베타 제올라이트, L제올라이트 및 A 제올라이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속은 상기 루테늄(Ru)의 전자 밀도를 향상시킬 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속은 세슘(Cs)일 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 촉매는 500 내지 600℃ 범위의 온도에서 78 내지 98%의 암모니아 변환율을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법이 제공된다. 상기 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법은, 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 금속이 도핑된 제올라이트를 제조하는 단계; 상기 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시키는 단계; 상기 루테늄이 담지된 금속 도핑 제올라이트를 여과 및 건조 하는 단계; 및 상기 건조된 루테늄이 담지된 금속 도핑 제올라이트에 하소 공정을 수행하여 암모니아 탈수소용 촉매를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속이 도핑된 제올라이트를 제조하는 단계는, 제올라이트 상에 이온 교환 공정을 통해 금속을 도핑시키는 단계; 및 상기 금속 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 제올라이트 상에 이온 교환 공정을 수행하는 단계는 60 내지 100℃ 범위의 온도에서 2 내지 24 시간 동안 진행될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 하소 공정을 수행하는 단계는 400 내지 600℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 암모니아 탈수소용 촉매를 이용한 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법이 제공된다.
본 발명의 예시적인 구현예에 따르면, 암모니아 탈수소용 촉매의 촉매 활성이 우수할 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예의 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법에 의하면, 경제적인 비용으로 암모니아 탈수소용 촉매를 대량으로 생산할 수 있다.
본 발명의 예시적인 구현예의 암모니아 탈수소용 촉매를 이용한 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법에 따르면, 높은 암모니아 전환율을 보일 수 있으며, 높은 온도 및 오랜 시간 후에도 안정성을 보일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된, 암모니아 탈수소용 촉매의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2a 및 2b는 금속에 따른 암모니아 합성 및 분해에 보이는 활성도 그래프이다.
도 3는 본 발명의 일 구현예에 따라 금속 도핑된 제올라이트를 합성하는 제조 방법 및 루테늄이 담지된 금속 도핑된 제올라이트를 제조하는 방법을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예들에 따라 제조된, 암모니아 탈수소용 촉매의 온도 변화에 따른 암모니아 변환율을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 구현예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.
암모니아 탈수소용 촉매
본 발명은 암모니아 탈수소용 촉매로서, 금속이 도핑된 제올라이트 상에 담지된 루테늄(Ru; 이하 Ru로 표시할 수 있다)을 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매를 제공한다(도 1).
일반적으로 금속의 D-band에 전자가 채워진 정도와 질소와 금속의 흡착에너지와 일정한 경향성을 가지고 있으며, 이는 암모니아 탈 수소화의 효율과도 경향성을 가진다. 구체적으로, D-band에 전자가 많이 채워져 있을수록 촉매(금속)과 질소와의 흡착에너지가 낮아지고 전자가 조금 채워져 있을수록 촉매(금속)과 질소의 흡착에너지가 강해진다. 이중에서도 Ru를 촉매로서 사용한 경우 최소의 질소흡착에너지를 갖고 있으나(도 2a) 최적은 아니라고 할 것이다(도 2b). 이에 따라, 본 발명에서는 Ru의 D-band에 일정 금속을 이용하여 전자를 채워서 최적의 질소바인딩 에너지를 갖도록 하고 이를 통하여 암모니아 탈수소화 활성을 높이고자 한다.
즉, 본 발명에서는 Ru에 비해 전기 음성도가 상대적으로 낮은 금속을 지지체에 도핑하여 Ru에 전자를 용이하게 제공하고자 한다(도 1). 이에 따라, 암모니아의 탈수소화반응에 이용 시 효율이 보다 극대화 될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속은 0.5 내지 1 범위의 전기 음성도를 보이는 금속일 수 있으며, 예컨대, 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 금속일 수 있다.
상기 암모니아 탈수소용 촉매는 아래와 같은 화학식으로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Ru/X-Zeolite
(상기 화학식 1에서 X는 Na, K, Rb, 및 Cs로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다).
일 구현예에서, 상기 금속은 Cs 일 수 있다.
한편, 상기 금속은 제올라이트 전체 중량에 대해 1% 내지 50% 중량 비율로 도핑될 수 있으며, 구체적으로, 5 내지 40%, 10 내지 30%로 도핑될 수 있다. 금속이 1% 비율 미만으로 도핑되는 경우 금속의 도핑에 따른 성능 향상을 기대하기 어려우며, 50%를 초과하여 도핑되는 경우, Ru가 담지될 수 있는 비표면적이 적어져 촉매 활성이 저하될 수 있다.
한편, 제올라이트는 촉매의 분산을 위한 Ru를 분산하고, 소결을 방지하기 위한 촉매의 지지체로서 사용된다.
예시적인 구현예에서, 상기 제올라이트는 다양한 이온 교환이 가능한 제올라이트라면 그 종류가 제한되지 않으나, 예컨대, X 제올라이트, Y 제올라이트 ZSM-5 제올라이트, Beta 제올라이트, L 제올라이트, A 제올라이트 등이 사용될 수 있다.
한편, Ru는 금속이 도핑된 제올라이트와 Ru 전구체를 반응시킨 후 열처리하여 금속이 도핑된 제올라이트 상에 담지될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 Ru 전구체는 Ru 염화물을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 Ru 전구체는 RuCl3XH20, [Ru(NH3)6]Cl3 등의 구조를 가질 수 있다.
예시적인 구현예에서, Ru는 금속이 도핑된 제올라이트 전체 중량에 대해 0.1 내지 10% 중량비율로 담지될 수 있으며, 구체적으로 3 내지 7%의 중량비율로 담지될 수 있다. Ru가 0.1% 비율 미만으로 담지되는 성능 향상을 기대하기 어려우며, 10%를 초과하여 담지되는 경우, Ru 간의 응집현상이 발생하여 오히려 촉매 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 암모니아 탈수소용 촉매는 0.5nm 내지 20nm의 크기를 가질 수 있으며, 구체적으로는 약 1nm 내지 10 nm의 크기를 가질 수 있다. 상기 범위 내의 크기를 갖는 경우 촉매 활성이 가장 우수할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 암모니아 탈수소용 촉매에 따르면, 금속이 Ru에 충분한 전자밀도를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 암모니아 탈수소용 촉매 중 Ru의 활성영역에 전자를 제공할 수 있다. 이에 따라, Ru의 활성영역의 전자 밀도가 증가될 수 있어 이를 포함하는 상기 암모니아 탈수소용 촉매의 촉매활성을 향상시킬 수 있으며, 열적 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
예컨대, 상기 암모니아 탈수소용 촉매는 약 70 내지 99.9% 범위의 암모니아 변환율을 보일 수 있다. 구체적으로, 상기 암모니아 탈수소용 촉매는 500 내지 600℃ 범위의 온도에서 78 내지 98%의의 암모니아 변환율을 보일 수 있으며, 보다 구제적으로, 550 내지 600℃ 범위의 온도에서 85 내지 98%의 암모니아 변환율을 보일 수 있다.
한편, 본 발명의 암모니아 탈수소용 촉매의 제조에 사용되는 Ru 전구체, 금속 및 제올라이트 등은 저가로 구입할 수 있다. 이에 따라, 상기 Ru 전구체, 금속 및 제올라이트 등을 이용하여 암모니아 탈수소용 촉매를 형성하는 경우, 경제적인 비용으로 암모니아 탈수소용 촉매를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 대량으로 생산할 수 있다. 이에 따라, 공정의 생산 단가를 낮출 수 있다.
암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법
본 발명에 따른 암모니아 탈수소용 촉매는 하기의 제조방법으로 제조될 수 있다. 즉, 본 발명의 암모니아 탈수소용 촉매의 제조방법은 금속이 도핑된 제올라이트를 제조하는 단계; 상기 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시키는 단계; 상기 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조하는 단계; 및 상기 건조된 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트에 하소 공정을 수행하여 암모니아 탈수소용 촉매를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법은 전술한 암모니아 탈수소용 촉매에 관한 내용과 실질적으로 중복되는 구성을 포함할 수 있고, 중복된 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다.
먼저, 금속이 도핑된 제올라이트를 제조한다. 구체적으로, 제올라이트 상에 이온 교환 공정을 통해 금속을 도핑시킨 후, 상기 금속이 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조하여 금속 도핑된 제올라이트를 제조한다.
일 구현예에서, 상기 제올라이트는 Y 제올라이트 일 수 있으며, 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 등의 금속이 상기 제올라이트 상에 도핑될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 금속이 도핑된 제올라이트 상에 이온 교환 공정을 수행하는 단계는 60 내지 100℃ 범위의 온도에서 2 내지 24 시간 동안 진행될 수 있다. 60℃ 이하의 온도에서 이온 교환을 수행할 경우 이온 교환율이 저하될 수 있으며, 100℃ 이상의 온도에서 해당 공정을 수행할 경우 물의 급격한 증기압 상승으로 인해 원활한 이온교환이 이루어지지 않을 수 있다.
이후, 상기 생성물을 100 내지 140℃에서 약 10 내지 20시간 동안 건조 및 여과하여 금속이 도핑된 제올라이트 지지체를 제조할 수 있다.
이어서, 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시킨다. 구체적으로, 금속이 도핑된 제올라이트와 Ru 전구체를 반응시킨 후 열처리하여, Ru를 금속이 도핑된 제올라이트 상에 담지할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 Ru 전구체는 Ru 염화물을 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 Ru 전구체는 RuCl3XH20, [Ru(NH3)6]Cl3 등의 구조를 가질 수 있다.
한편, 상기 Ru는 금속이 도핑된 제올라이트 전체 중량에 대해 0.1% 내지 10% 중량비율로 담지될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 Ru 전구체를 반응시킨 후 열처리하는 공정은 100 내지 140℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
이후, 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조한다.
예시적인 구현예에서, 상기 여과 및 건조 단계는 10 내지 20 시간 동안 100 내지 140℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
이후, 건조된 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트에 하소 공정을 수행하여 암모니아 탈수소용 촉매를 제조한다.
예시적인 구현예에서, 상기 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트에 불활성 분위기 하에서 하소 공정을 수행하여 암모니아 탈수소용 촉매를 형성할 수 있다. 이때, 상기 불활성 분위기를 조성하기 위해 N2 가스 등이 주입될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 상기 하소 공정은 약 3 내지 5 시간 동안 400 내지 600 ℃범위의 온도에서 수행될 수 있다. 온도가 100℃ 이하일 경우 Ru 금속이 제올라이트 표면위 고정이 이루어지지 않을 수 있으며, 600℃ 이상일 경우 Ru 금속간 응집현상으로 인해 활성이 저하될 수 있다
상술한 제조 방법을 통해 촉매활성, 열적 안전성 및 내구성이 모두 향상된 암모니아 탈수소용 촉매가 제조될 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예들에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1 (Na-Y 제올라이트 제조)
Y제올라이트(ACS Material, Y type zeolite, Cation: Na+)상에 이온 교환공정을 70℃ 하에서 약 20시간 수행하여 나트륨(Na)이 제올라이트에 도핑되도록 하였다. 이후, 생성물을 120℃하에서 약 18시간 동안 건조 및 여과하여 나트륨(Na)이 도핑된 제올라이트를 제조하였다(도 3 상단 참조).
실시예 2
실시예 1에서, 나트륨(Na) 대신 칼륨(K)를 사용하였다는 점을 제외하고는 동일한 공정을 수행하여, 칼륨(K)이 도핑된 제올라이트를 제조하였다.
실시예 3
실시예 1에서, 나트륨(Na) 대신 루비듐(Rb)을 사용하였다는 점을 제외하고는 동일한 공정을 수행하여, 루비듐(Rb)이 도핑된 제올라이트를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서, 나트륨(Na) 대신 세슘(Cs)을 사용하였다는 점을 제외하고는 동일한 공정을 수행하여, 세슘(Cs)이 도핑된 제올라이트를 제조하였다.
실시예 5 내지 8
실시예 1 내지 4에 따라 제조된 금속이 도핑된 제올라이트와, 루테늄 전구체(Ru(NH3)6)Cl3)를 반응시켜, 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시켰다. 이후, 생성물을 120℃하에서 약 18시간 동안 건조 및 여과시킨 후, 약 450℃ 및 진공조건 하에서 하소하여 루테늄이 담지된 금속 도핑 제올라이트를 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매를 제조하였다(도 3 하단 참조).
비교예 1
실시예 1에서, 나트륨(Na) 대신 란타넘(La)을 사용하였다는 점을 제외하고는 동일한 공정을 수행하여, 란타넘(La)이 도핑된 제올라이트를 제조하였다.
비교예 2
비교예 1에 따라 제조된 금속이 도핑된 제올라이트와, 루테늄 전구체 (Ru(NH3)6)Cl3)을 반응시켜, 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시켰다. 이후, 생성물을 120℃하에서 약 18시간 동안 건조 및 여과시킨 후, 약 450℃ 및 진공조건 하에서 하소하여 루테늄이 담지된 금속 도핑 제올라이트를 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매를 제조하였다.
실험예 1: 온도에 따른 암모니아 변환율 확인 실험
실시예 5 내지 8과 비교예 2에 따른 샘플을 이용해 각각 암모니아 탈수소화반응을 진행하고, 도 4 및 하기 표 1에 나타내었다.
온도 Ru(2)/Na-Y
실시예5		 Ru(2)/K-Y
실시예6		 Ru(2)/Rb-Y
실시예7		 Ru(2)/Cs-Y
실시예8		 Ru(2)/La-Y
비교예2
550 86.63389 96.36 91.62081 97.24078 77.07059
500 45.58401 72.26 63.25841 74.13581 37.7382
450 15.45707 36.09 29.16196 38.39813 12.42287
400 2.56593 12.19 8.3909 14.15296 2.10454
도 4를 살펴보면, 실시예 5 내지 8에 따라 제조된 촉매들을 이용하여 암모니아 탈수소화 반응을 진행한 경우, 비교예 2에 따라 제조된 촉매를 이용하여 제조한 경우보다 훨씬 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 그 중에서도 Cs>K>Rb>Na 순으로 촉매 활성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이는 전기음성도가 Ru에 비하여 상대적으로 낮은 알칼리 금속들을 프로모터로 사용할 경우 Ru에 전자를 더 잘 주기 때문이다. 한편, 동일한 전기 음성도를 가진 K, Rb 중에서는 mol질량이 낮은 K이 g당 촉매의 활성에서 더 좋은 성능을 보일 것으로 예상된다.

Claims (12)

  1. 제올라이트 기반의 암모니아 탈수소용 촉매로서,
    금속이 도핑된 제올라이트 상에 담지된 루테늄(Ru)를 포함하고,
    상기 금속은 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속은 상기 제올라이트 전체 중량에 대해 1% 내지 50% 중량 비율로 도핑된 암모니아 탈수소용 촉매
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ru는 금속이 도핑된 제올라이트 전체 중량에 대해 0.1% 내지 10% 중량비율로 담지된 암모니아 탈수소용 촉매
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제올라이트는 X제올라이트, Y제올라이트, ZSM-5 제올라이트, 베타 제올라이트, L제올라이트 및 A 제올라이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속은 상기 루테늄(Ru)의 전자 밀도를 향상시키는 것인 암모니아 탈수소용 촉매.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속은 세슘(Cs)인 암모니아 탈수소용 촉매.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 촉매는 500 내지 600℃ 범위의 온도에서 78 내지 98%의 암모니아 변환율을 나타내는 암모니아 탈수소용 촉매.
  8. 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb) 및 세슘(Cs)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 금속이 도핑된 제올라이트를 제조하는 단계;
    상기 금속이 도핑된 제올라이트에 루테늄 전구체를 반응시켜 금속이 도핑된 제올라이트 상에 루테늄을 담지시키는 단계;
    상기 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조하는 단계; 및
    상기 건조된 루테늄이 담지된 금속이 도핑된 제올라이트에 하소 공정을 수행하여 암모니아 탈수소용 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 금속이 도핑된 제올라이트를 제조하는 단계는,
    제올라이트 상에 이온 교환 공정을 통해 금속을 도핑시키는 단계; 및 상기 금속 도핑된 제올라이트를 여과 및 건조하는 단계를 포함하는 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제올라이트 상에 이온 교환 공정을 수행하는 단계는 60 내지 100℃ 범위의 온도에서 2 내지 24 시간 동안 진행되는 것인 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 하소 공정을 수행하는 단계는 400 내지 600℃ 범위의 온도에서 수행되는 것인 암모니아 탈수소용 촉매의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 암모니아 탈수소용 촉매를 이용한 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법.
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