KR102193496B1 - 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법 - Google Patents

열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102193496B1
KR102193496B1 KR1020180113569A KR20180113569A KR102193496B1 KR 102193496 B1 KR102193496 B1 KR 102193496B1 KR 1020180113569 A KR1020180113569 A KR 1020180113569A KR 20180113569 A KR20180113569 A KR 20180113569A KR 102193496 B1 KR102193496 B1 KR 102193496B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
catalyst
solution
diesel oxidation
slurry
oxidation catalyst
Prior art date
Application number
KR1020180113569A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200034165A (ko
Inventor
이강홍
신병선
서필원
오형석
김종국
정관형
최수식
Original Assignee
(주) 세라컴
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 (주) 세라컴 filed Critical (주) 세라컴
Priority to KR1020180113569A priority Critical patent/KR102193496B1/ko
Publication of KR20200034165A publication Critical patent/KR20200034165A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102193496B1 publication Critical patent/KR102193496B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation 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
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/7015—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines

Abstract

본 발명은, a) 수용액 상에서 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 및 티타늄(Titanium)으로 구성된 군으로부터 선택된 산화물을 투입하여 혼합시키고, b) 상기 혼합물을 교반한 후 원료의 응집을 예방하기 위해 pH를 3 이하로 조절하고, c) 상기 산화물 입자 사이즈(D50)가 3 내지 6㎛가 되도록 밀링하고, d) 상기 혼합된 슬러리(slurry) 용액에 바인더를 투입하고, pH를 3 이하로 조절한 이후 Pt 및 Pd의 귀금속 용액을 투입 - 상기 Pt/Pd 비율은, 2 내지 4 : 1임 - 하여 혼합하고, e) 상기 혼합물 슬러리 용액에 제올라이트(Zeolte)를 투입하여 혼합 후 pH를 6 내지 7로 조절하고, f) 상기 혼합물 슬러리 용액에 용액의 분산 및 코팅의 균일성을 위해, 셀룰로스 및 습윤제를 첨가하여 최종 촉매 슬러리를 제조하고, 담체에 코팅하는 단계를 포함하는 디젤 산화촉매의 제조방법과 그 방법에 의하여 제조된 디젤 산화촉매에 관한 것으로, 본 발명의 따른 디젤 산화촉매는 열 내구성에서 우수한 효과를 가지고 있음을 나타내었다.

Description

열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법 {Diesel oxidation catalyst with excellent heat durability and Method thereof}
본 발명은 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매(Diesel Oxidation Catalyst, 'DOC' 또는 'DOC 촉매'라 칭하기도 한다) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
압축 착화 디젤 엔진은 저속에서 고유한 높은 열효율로 인하여 차량 동력원으로서 장점을 가진다. 그러나 디젤 엔진은 극도의 희박 연료 조건하에서, 즉 높은 A/F (Air/Fuel)비에서 작동되며, 결과적으로 디젤 자동차는 가솔린 자동차에 비해 매우 낮은 HC 및 CO를 배출하지만, 상대적으로 높은 NOx 및 입자상물질(Particulate Matter; PM) 배출에 의해 대기 오염을 유발시킨다.
이를 개선하기 위하여 고안되는 후처리 기술적 접근은, ① 입자상 물질중 고비점 탄화수소를 정화하기 위한 디젤산화촉매(DOC), ② 과잉 산소분위기하에서 NOx를 분해 또는 환원하기 위한 디녹스촉매(DeNOx), 그리고 ③ PM을 필터로 걸러주는 입자상 물질 제거용 필터(DPF)가 고려되고 있다.
디젤 자동차가 HC, CO 배출에 있어서는 양호하지만 규제 강화에 대처하기 위하여 HC, CO 제거, 질소산화물(NOx) 활성을 보완하고, 자연재생방식의 필터 시스템을 위해서 디젤산화촉매(DOC)의 장착이 필수적이다. 디젤엔진으로부터 배기가스가 디젤산화촉매를 통과하면 과잉 산소하에서 CO 및 HC는 CO2 및 H2O로 산화된다.
한편, 일반적으로 알려진 디젤 산화촉매의 비활성 원인은 피독현상(poisoning)과 열화현상(Thermal deactivation)으로 구분된다.
자동차 촉매에서 피독현상은 엔진오일 성분의 유출 및 엔진마모에서 발생되는 피독물질의 침투 등이 원인이 된다. 또한 자동차 촉매에서 열화 현상은 촉매 상에 PM 및 HC 누적에 따른 비이상적인 발화 현상으로 일시적으로 고온에 노출되어 발생한다.
디젤 자동차용 촉매에서 발생되는 촉매 비활성 원인은 피독 현상 보다는 열화 현상이 대부분이며, 이러한 열화 현상을 방지 하기 위해 디젤산화촉매의 열 내구성을 향상시키는 것이 필요하다.
한편, 촉매의 제조방법은 다양한 방법이 존재하며, 일반적인 촉매 제조 방법은 촉매의 지지체인 산화물에 귀금속을 함침시켜 건조, 소성 단계를 거쳐 촉매 파우더를 제조한 후 촉매 Slurry 용액을 제조한 후 사용하는 방법이다. 이러한 제조 방법으로 제조된 촉매는 촉매의 활성이 우수하여, 많은 촉매 제조사들이 사용하여 왔다. 그러나 이러한 촉매 파우더를 제조하는 방법은 촉매 파우더를 제조하는 공정으로 인해 제조 공정이 매우 길며, 촉매 파우더 제조시 귀금속의 손실율이 높은 단점이 있다.
따라서, 촉매 활성과 열내구성이 우수하며, 기존 함침 제조 공정에 비해 간단히 제조할 수 있는 촉매 제조 방법이 필요한 실정이다.
KR 10-0865362 B1
본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로, 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, a) 수용액 상에서 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 및 티타늄(Titanium)으로 구성된 군으로부터 선택된 산화물을 투입하여 혼합시키고, b) 상기 혼합물을 교반한 후 원료의 응집을 예방하기 위해 pH를 3 이하로 조절하고, c) 상기 산화물 입자 사이즈(D50)가 3 내지 6㎛가 되도록 밀링하고, d) 상기 혼합된 슬러리(slurry) 용액에 바인더를 투입하고, pH를 3 이하로 조절한 이후 Pt 및 Pd의 귀금속 용액을 투입 - 상기 Pt/Pd 비율은, 2 내지 4 : 1임 - 하여 혼합하고, e) 상기 혼합물 슬러리 용액에 제올라이트(Zeolte)를 투입하여 혼합 후 pH를 6 내지 7로 조절하고, f) 상기 혼합물 슬러리 용액에 용액의 분산 및 코팅의 균일성을 위해, 셀룰로스 및 습윤제를 첨가하여 최종 촉매 슬러리를 제조하고, 담체에 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 바인더는, 알루미나-졸(sol), 실리카-졸, 및 티타니움-졸로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 제올라이트는, AEI, CHA, BEA, MFI, 및 ZSM-5 중 하나이고, 상기 제올라이트에 이온교환된 전이금속은 Cu, Fe, Ni, Ce, 및 Zn 중 하나인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 최종 촉매 슬러리가 담체에 담지되는 촉매 코팅량은 200 내지 300g/L인 것이 바람직하나 이에 한정되지 아니한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 방법에 의하여 제조된 저온 활성이 우수한 선택적 환원촉매를 제공한다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명은 열 내구성을 향상시키기 위해 종래 촉매 슬러리(slurry)를 제조하는 공정 순서를 달리하고, 각 단계별 pH를 조절 또는 변화시킨 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 열 내구성을 향상시키기 위해 촉매 슬러리 용액을 제조하는 과정 중 투입되는 귀금속의 투입시점과 그 투입되는 귀금속들의 비율을 최적 선정한 것이 특징이다.
본 발명을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 디젤 산화촉매는 열 내구성이 우수한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 촉매 제조 방법을 비교한 모식도이다.
도 2는 DOC Fresh 촉매 활성 평가 결과 그래프이다.
도 3은 DOC Aging 촉매 활성 평가 그래프이다.
이하 비한정적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 의도로 기재한 것으로서 본 발명의 보호범위는 하기 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되지 아니한다.
실시예 1: 디젤 산화촉매의 제조방법
본 발명에 따른 제조방법은, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 크게 수용액 상에서 산화물을 투입하여 교반하고, 밀링(milling)을 한 이후, 귀금속 용액을 투입하여 촉매 슬러리 용액을 제조하고, 이를 담체에 코팅하는 과정으로 이루어진다. 즉, 본 발명의 촉매 제조 단계는 크게 촉매 슬러리 제조단계와 코팅단계로 2단계로 구분할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 첫번째 단계는, 촉매 슬러리 제조 단계이다. 수용액 상에서 촉매의 지지체 역할을 하는 산화물을 투입하여 수용액 상에서 고속 Mixer를 이용하여 Mixing 시킨다. 여기서, 산화물은 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 및 티타늄(Titanium) 중 선택된 1종일 수 있다. 이러한 산화물에는 La(란탄) 및/또는 Zr(지르코늄)이 추가적으로 포함된 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 산화물을 교반 후 원료의 응집을 예방하기 위해 pH를 3 이하로 조절한다. 이때 pH 조절은 질산, 초산, 또는 암모니아수를 이용하여 조절한다. 그리고 산화물의 입자 사이즈를 조절하기 위해 mixing된 용액에 milling (ball milling)을 수행하며, 이때 산화물 입자 사이즈(D50)가 3 내지 6㎛의 범위가 되도록 한다.
milling을 수행함으로써, 촉매의 활성을 증진시키기 위하여 촉매 입자의 비표면적을 확대시킬 수 있고, 또 투입된 원료의 aggregation 현상을 방지하기 위해 분산 목적을 달성할 수 있다.
다음으로, 제조된 산화물 슬러리(slurry)에 바인더를 투입한다. 이때 사용되는 바인더는 Al-sol, Si-sol, 및 Ti-sol 중 1종일 수 있다. 바인더는 담체에 코팅물질을 부착하기 위한 것으로, 그 중 Al-sol이 세라믹 담체(ceramic substrate)에 바인더로써 효과가 가장 우수하였다.
바인더를 투입한 후, pH를 3 이하로 조절한 다음, 귀금속 용액을 투입한다. 귀금속 용액을 투입하기 전 귀금속 입자 사이즈의 분산을 위해 pH를 3으로 조절하고, 마찬가지로 pH 조절을 위해 질산, 초산, 또는 암모니아수를 이용할 수 있다. 여기서, 사용된 귀금속은 Pt(백금)와 Pd(팔라듐)이고, 사용되는 Pt/Pd 비율은 2 내지 4 : 1인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게 Pt/Pd 비율은 2:1, 2.5:1, 4:1 중에 선택된 하나인 것이 바람직하다. 귀금속 Pt/Pd 비율은 귀금속 투입양에 따라 선택하여 사용될 수 있다.
귀금속 투입 후 Mixing 하고 촉매의 원료인 Zeolite를 투입하여 Mixing 한다. 이때 사용되는 Zeolite는 CHA, BEA, MFI, AEI, 및 ZSM-5 중 1~2종을 이용하여 사용하였다. Zeolite 원료에 이온교환된 전이금속은 Cu, Fe, Ni, Ce, 및 Zn 중 1종을 이용하였다.
Zeolite 투입 후 pH를 6 내지 7의 중성으로 조절한 다음, 슬러리 용액에 추가적으로 용액의 분산 및 코팅의 균일성을 위해, Celluose, weting agent 등의 물질을 첨가하였다. 이 때 첨가된 celluose, weting agent의 함량은 총 함량(중량%)의 0.1~3.5%의 범위 내에서 사용하였다. 상기 첨가물질의 범위인 총 함량의 0.1~3.5%를 범위 벗어나면, 슬러리 용액의 점도 및 pH가 크게 변화며, 이로 인해 용액의 분산 잘되지 않으며, 코팅이 불균일하게 된다.
최종 제조된 촉매 Slurry의 입자 사이즈는 0.5~10㎛(D50)이었다. 상기 촉매 Slurry 입자 사이즈의 범위가 10㎛(D50)이상인 경우 촉매물질 입자사이즈가 커짐으로 인해 10㎛ 이하의 작은 입자사이즈에 비해 비표면적이 작아지고, 이로 인해 낮은 촉매 활성이 나타내게 된다. 또한, Slurry 입자 사이즈의 범위가 0.5㎛(D50)이하의 범위가 되면, 담체 내부에 촉매 입자 사이즈가 모두 침투하게 되어, 담체 내벽에 촉매 물질이 존재하지 않게 된다. 이로 인해 낮은 촉매 활성이 나타내게 된다.
두 번째 단계는, 첫번째 단계에서 제조된 촉매를 담체에 코팅하는 단계이다. 여기서 담체는 메탈 담체(metal substrate) 또는 세라믹 담체(ceramic substrate)일 수 있으며, 이 중 세라믹 담체는 사각형, 육각형 등 다양한 모양의 셀로 이루어질 수 있으나, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.
첫 번째 단계에서 제조된 촉매 슬러리를 육각형 cell 내부로 주입하였다. 슬러리 용액의 주입은 상단에서 주입하는 방법과 하단으로 주입하는 방법이 있으며, 100 cell 이상의 높은 cell의 담체에 적용하는 경우 상단에서 주입하는 방법이 유리하며, 100 cell 이하의 낮은 cell의 담체에 적용할 경우 하단으로 주입하는 방법이 유리할 수 있었다.
촉매 Slurry 주입 후 고압 진공 압력 장치를 이용하여 담체 내부에 남아 있는 촉매 물질을 배출시켰다. 고압 진공압력 장치를 사용하는 이유는 담체 내부에 남아 있는 촉매 물질을 배출시키는 것과 촉매 물질을 담체 내부 침투 및 균일코팅하기 위해서이다. 촉매 물질을 담체 내부 침투 밑 균일 코팅시킴으로서, 촉매의 강도 증진 및 촉매의 활성을 증진시키는 역할을 한다.
최종적으로 코팅된 촉매의 담지량은 담체의 셀밀도에 따라 상이하나 200~300g/L를 담지한다.
만약, 촉매의 담지량이 200g/L 미만으로 담지될 경우 촉매 활성물질이 적게 담지되어 촉매활성이 저하되는 문제점이 발생된다. 촉매 담지량에 300g/L 초과의 촉매물질이 담지될 경우 촉매 활성물질이 다량 담지되어, 담체의 셀막힘 현상 또는 촉매의 비표면적을 감소시키는 문제점이 발생된다.
촉매의 건조는 100~110℃에서 진행하며 건조 방식은 Batch 식 건조와 열풍건조를 사용할 수 있으며, 열풍건조 방식이 바람직하다. 건조 후 소성은 첨가되는 원료 물질에 따라 상이하나 450~600℃조건이 바람직하였다.
비교예 1
도 1(a)에 도시한 바와 같이, 촉매 지지체 역할을 하는 산화물을 mixer에 투입한 후 귀금속용액인 Pt와 Pd를 고압으로 투입하여 분사하였다. 이때 산화물, 그리고 Pt/Pd의 투입양과 비율은 상기 제조예와 동일하다. 귀금속 용액을 산화물에 함침한 후 건조 및 소성하여 촉매 파우더를 제조한다.
촉매 파우더를 제조한 이후 초순수, 바인더 및 Zeolite 원료를 투입한다. 이때 사용되는 바인더와 Zeolite는 상기 제조예와 동일하다.
상기 원료를 투입한 이후 입자 사이즈를 조절하기 위해 milling을 하였고, 입자사이즈(D50)는 3 내지 6㎛의 범위로 제조하였다. 그리고 제조된 슬러리의 pH는 6 내지 7로 조절하여, 최종적으로 제조된 슬러리를 이용하여 상기 제조예에서 사용한 동일 담체에 코팅하였다.
실험예
촉매 성능평가 방법
DOC 촉매 성능평가 방법 : 본 발명의 DOC 촉매의 CO, HC의 제거능을 확인하기 위해 CO, HC의 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 이때 측정은 CO 농도 2344ppm, HC 농도 937ppm, NOX 농도 684ppm, 산소농도 6.64%, H2O 농도 14%, CO2 농도 5.27%의 혼합가스를 촉매가 장착되어 있는 반응기에 주입한 후 공간속도에 57,000조건에서 상온부터 500℃까지 5℃/min으로 승온조건으로 촉매 반응 후 CO, HC 농도를 측정하였다. 촉매 반응 후 CO, HC 농도는 비분산 적외선 가스분석기를 이용하여 측정하였다.
Hydrothermal aging 방법
자동차 촉매에서 hydrothermal aging은 촉매의 내구성을 가늠할 수 있는 척도로 사용되어 진다. 본 발명의 촉매의 내구성을 파악하기 위해, DOC 촉매의 Hydrothermalaging을 수행한 후 촉매의 활성을 평가하였다. 이때 hydrothermal aging 은 5℃/min으로 승온시킨 후 750℃, H2O 10% 조건에서 25hr 유지하였다.

Claims (5)

  1. a) 수용액 상에서 알루미나(Alumina), 실리카(Silica), 및 티타늄(Titanium)으로 구성된 군으로부터 선택된 산화물을 투입하여 혼합시키고,
    b) 상기 혼합물을 교반한 후 원료의 응집을 예방하기 위해 pH를 3 이하로 조절하고,
    c) pH 조절 후 상기 산화물 입자 사이즈(D50)가 3 내지 6㎛가 되도록 밀링하고,
    d) 상기 혼합된 슬러리(slurry) 용액에 바인더를 투입하고, 귀금속 입자의 분산을 위해 pH를 3 이하로 조절한 이후 Pt 및 Pd의 귀금속 용액을 투입 - 상기 Pt/Pd 비율은, 2 내지 4 : 1임 - 하여 혼합하고,
    e) 상기 혼합물 슬러리 용액에 제올라이트(Zeolte)를 투입하여 혼합 후 pH를 6 내지 7로 조절하고,
    f) 상기 혼합물 슬러리 용액에 용액의 분산 및 코팅의 균일성을 위해, 셀룰로스 및 습윤제를 첨가하여 최종 촉매 슬러리를 제조하고,
    g) 상기 최종 촉매 슬러리를 담체의 셀(cell) 내부로 주입 후 고압 진공 압력 장치로 셀 내부에 남아있는 상기 최종 촉매 슬러리를 배출시켜 상기 담체를 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는, 알루미나-졸(sol), 실리카-졸, 및 티타니움-졸로 구성된 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제올라이트는, AEI, CHA, BEA, MFI, 및 ZSM-5 중 하나이고, 상기 제올라이트에 이온교환된 전이금속은 Cu, Fe, Ni, Ce, 및 Zn 중 하나인 것을 특징으로 하는 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최종 촉매 슬러리가 담체에 담지되는 촉매 코팅량은 200 내지 300g/L인 것을 특징으로 하는 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조된 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매.
KR1020180113569A 2018-09-21 2018-09-21 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법 KR102193496B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180113569A KR102193496B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180113569A KR102193496B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200034165A KR20200034165A (ko) 2020-03-31
KR102193496B1 true KR102193496B1 (ko) 2020-12-21

Family

ID=70002209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180113569A KR102193496B1 (ko) 2018-09-21 2018-09-21 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102193496B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908853A (zh) * 2021-10-15 2022-01-11 中国汽车技术研究中心有限公司 一种高分散原位还原贵金属基柴油车氧化型催化剂
KR102600234B1 (ko) * 2023-03-24 2023-11-10 (주)제이엠인터내셔날 단열재 지지체가 적용된 개질촉매 제조를 위한 코팅액 및 개질촉매 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4319222B2 (ja) 2004-03-30 2009-08-26 日揮ユニバーサル株式会社 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法
KR101094241B1 (ko) 2005-12-16 2011-12-14 에스케이이노베이션 주식회사 디젤엔진의 배기가스 정화용 산화촉매의 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990004986A (ko) * 1997-06-30 1999-01-25 김영귀 디젤 기관용 촉매 변환기
KR100865362B1 (ko) 2007-03-28 2008-10-24 희성촉매 주식회사 디젤산화 활성이 개선된 Ｐｄ-Ａｕ 적용 디젤산화촉매
KR100892534B1 (ko) * 2007-09-03 2009-04-10 현대자동차주식회사 디젤 산화촉매 및 그 제조 방법
KR102014664B1 (ko) * 2010-02-01 2019-08-26 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 ＮＯｘ 흡수제 촉매
WO2013111457A1 (ja) * 2012-01-23 2013-08-01 エヌ・イーケムキャット株式会社 硫酸バリウムを含むアルミナ材料、それを用いた排気ガス浄化用触媒
GB201405868D0 (en) * 2014-04-01 2014-05-14 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst with NOx adsorber activity

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4319222B2 (ja) 2004-03-30 2009-08-26 日揮ユニバーサル株式会社 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法
KR101094241B1 (ko) 2005-12-16 2011-12-14 에스케이이노베이션 주식회사 디젤엔진의 배기가스 정화용 산화촉매의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200034165A (ko) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2961526B1 (en) Vehicle comprising a diesel engine and an oxidation catalyst for treatment of the exhaust gas thereof
US8449852B1 (en) Diesel oxidation catalysts, systems and methods of treatment
US8845974B2 (en) Advanced catalyzed soot filters and method of making and using the same
CA2903181C (en) Urea hydrolysis reactor for selective catalytic reduction
CN109529924B (zh) 一种doc分子筛催化剂及其制备和催化氧化柴油车尾气的用途
CN109590014B (zh) 一种整体式柴油车尾气氧化催化剂及其制备方法
GB2556153A (en) Improved NOx trap
CN107961813A (zh) 提高柴油车尾气脱硝分子筛整体催化剂涂层均匀度的方法
US9981251B2 (en) Exhaust gas treatment system
CN112058261B (zh) 一种整体式柴油尾气氧化催化剂、制备方法和应用
KR20220095236A (ko) 미립자 필터
KR102193496B1 (ko) 열 내구성이 우수한 디젤 산화촉매 및 그의 제조 방법
CN111330633B (zh) 具有低温吸附能力的柴油车氧化型催化剂及其制备方法
EP3131660B1 (en) Zoned catalyst composites
KR20210081483A (ko) 저온 활성이 우수한 선택적 환원촉매 및 그 제조 방법
US20160279610A1 (en) Zoned diesel oxidation catalyst
CN112096485B (zh) 一种Fe-SDPF催化排放控制净化器的加工工艺
WO2022142836A1 (zh) 一种催化组合物、催化剂层、催化装置和气体处理系统
CN113181910B (zh) 船用柴油机高硫尾气颗粒捕集催化剂及其制备方法
KR102218996B1 (ko) 지지체에 망간이 도핑된 산화 촉매조성물
CN117299194A (zh) 一种同步去除nh3和n2o的双效催化剂及制备方法与应用
CN112138544A (zh) 以颗粒扑捉器cDPF+V-CSR产品生产的工艺
CN114130388A (zh) Sm位点掺杂的钐锰莫来石和以其为助剂的催化剂及制备方法
CN117563926A (zh) 防爆环境下的低温起燃氧化型排放控制净化器的生产工艺
KR20050114296A (ko) 디젤매연 촉매필터의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant