KR102559268B1 - 일산화탄소 제거용 촉매 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세륨 산화물 담체에 담지되는 구리 및 안티몬을 포함하여 연소공정에서 배출되는 일산화탄소를 저온에서 제거할 수 있는 일산화탄소 제거용 촉매에 관한 것이다.

Description

일산화탄소 제거용 촉매 및 그 제조방법{CATALYST FOR REMOVAL OF CARBON MONOXIDES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 일산화탄소 제거용 촉매 및 그 제조방법에 관한 것으로, 연소공정에서 배출되는 일산화탄소를 저온에서 제거할 수 있는 일산화탄소 제거용 촉매 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 환경오염을 초래하는 주요 대기오염물질 중 온실가스로 분류되며 지구온난화 유발물질인 일산화탄소를 제거하는 방안에 대하여 활발히 논의되고 있다. 이러한 일산화탄소는 다양한 산업공정의 불완전 연소에 의해 배출되며, 이를 제거하기 위한 배가스 처리에 대해 다양한 기술이 개발되고 있다.
배가스 오염물질 제어기술로 열처리 기술이 있으며, 상세하게는 직접 연소(Thermal incineration), 촉매 연소(Catalytic oxidation), 축열 연소(Regenerative thermal oxidation) 방법이 있다.
여러 가지 기술 중 배가스 처리를 위한 직접 연소 온도보다 낮은 온도에서 별도의 에너지 주입없이 완전 연소시키며, 발생하는 반응열을 외부로 방출하지 않고, 얻어진 열에너지를 타공정에 공급함으로써 대기오염뿐만 아니라 인체적 피해를 줄일 수 있는 촉매 연소가 경제적, 기술적 측면에서 가장 효율적인 방법으로 사용되고 있다.
촉매 연소는 크게 귀금속계(Noble metal)과 전이금속계(Transition metal) 촉매로 구분되어 사용되고 있다. 귀금속계 촉매의 경우, 높은 활성과 내구성으로 과거부터 현재까지 가장 효율적인 방법으로 사용되고 있지만, 백금(Platinum), 팔라듐(Palladium), 로듐(Rhodium) 등과 같은 금속은 높은 가격과 큰 시세변동폭으로 공급 및 사용측면의 어려움과 가격 경쟁력 확보에 어려움이 있다.
이러한 이유로 현재는 전이금속계 촉매 사용을 위한 지속적인 연구들의 예가 알려져 있다.
상기 일산화탄소 제거를 위한 전이금속계 촉매의 예로서, 비특허문헌 1에서는 세륨 산화물 담체에 구리, 니켈, 코발트, 철, 망간 등을 담지한 실험에 대해 개시되어 있고, 비특허문헌 2에서는 구리와 세륨 산화물의 치환결합에 대해 반응활성인자라고 개시하고 있다.
그러나 상기 문헌들을 비롯해 종래 알려져 있는 일산화탄소 제거를 위한 전이금속계 촉매들은 낮은 TOF(Turn Over Frequency)로 인한 낮은 공간속도에서의 활성에 의해 그 개선에 대한 필요성은 상존하고 있는 실정이고, 또한 일산화탄소와 동시 유입되는 질소산화물의 피독에 의한 비활성화되는 문제를 동반하고 있다.
본 발명자들은 이러한 종래기술들의 문제점을 예의 주시하여 일산화탄소를 제거하기 위한 전이금속계 촉매의 연구를 거듭한 끝에 본 발명에 이르게 되었다.
Journal of Colloid and Interface Science, 466, 15, pp.261-267 Applied Surface Science, 455, 15, pp.132-143
본 발명은 일산화탄소를 저온에서 제거할 수 있으며, 일산화탄소와 동시에 유입되는 질소산화물에 피독되지 않는 전이금속계 촉매를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 해결과제와 관련된 촉매를 연구 및 개발하는 과정에서, 안티몬(Sb)을 Cu/CeO2에 담지하여 건조 및 소성하여 촉매를 제조하는 경우 치환결합이 극대화될뿐만 아니라, SbCuOx 결합이 새롭게 형성됨으로써 높은 공간속도에서의 전환율을 가지며, 동시에 유입되는 질소산화물의 피독 없이 일산화탄소를 제거할 수 있으며, 또한 촉매의 산소전달능력이 증진됨으로써 저농도 산소만으로도 일산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있음을 발견하고, 각 성분의 함량에 대한 정량적 제어 및 제조 공정에 관한 조건을 제어함으로써 달성될 수 있음을 확인하여 본 발명에 도달하게 되었다. 상기 해결과제에 대한 인식 및 지견에 기초한 본 발명의 요지는 청구범위에 기재된 것과 동일한 내용이다.
본 발명에 따르면, 공간속도 300,000 hr-1, 100℃ 이상의 온도범위에서 80~100%의 일산화탄소를 제거할 수 있다. 또한 SbCuOx 결합에 의해 증진된 산소전달능력으로 연소공정에서 배출되는 다양한 산소농도 조건의 일산화탄소를 효율적으로 제거할 수 있으며 경제적, 기술적 측면에서도 유리하다.
도 1a는 안티몬의 담지 유무에 따라 제조예 1, 비교제조예 1의 방법으로 제조된 촉매의 일산화탄소 제거율을 도시한 도면이다.
도 1b는 질소산화물 동시 유입 조건에서 안티몬의 담지 유무에 따라 제조예 1, 비교제조예 1의 방법으로 제조된 촉매의 일산화탄소 제거율을 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 안티몬의 담지 유무에 따라 제조예 1, 비교제조예 2의 방법으로 제조된 촉매의 구조적 특성 분석을 위한 Raman 분석 및 H2-TPR 분석을 도시한 도면이다.
도 3은 모든 제조예 및 비교제조예의 방법으로 제조된 촉매의 산화가 분석을 통한 반응활성과의 상관관계를 도시한 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 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 있음을 의미한다.
본 발명은 일산화탄소 제거를 위한 일산화탄소 제거용 촉매 및 그 제조방법과, 이러한 촉매를 이용해 배가스에 포함된 질소산화물의 영향을 최소화하기 위한 방법에 관해 개시하며, 이하 순차적으로 설명한다.
상기 촉매는 안티몬, 구리, 세륨 산화물 3원계 촉매로서, 세륨 산화물 담체에 구리 및 안티몬 전구체를 담지한 후 건조 및 소성함으로써 제조된다.
상기 구리는 일산화탄소와 반응하는 활성점으로서, 바람직하게는 세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 구리 5.0 중량부로 담지되는 것을 특징으로 한다.
상기 안티몬은 구리/세륨 산화물과 결합하여 SbCuOx를 형성하고 촉매의 산소전달능력을 증진함으로써, 바람직하게는 구리/세륨 산화물 100 중량부에 대해 안티몬 1.0~2.0 중량부로 담지되는 것을 특징으로 한다.
상기 촉매 제조 시 전구체 물질로는 예컨대, 세륨 산화물 담체로는 세륨 나이트레이트가 사용될 수 있고, 구리 전구체로는 구리 나이트레이트가 사용될 수 있으며, 안티몬 전구체로는 안티몬 아세테이트가 각각 사용될 수 있다.
상기 촉매 제조 공정을 보다 구체적으로 설명하면, 먼저 세륨 산화물 담체에 구리 전구체를 수용액 상에 용해시킨다. 구리 전구체 함량은 세륨 산화물 담체의 중량 기준으로 5.0 중량부로 하여 계산한다. 이 경우, 세륨 산화물 담체는 세륨 나이트레이트를 공기 분위기 하에서 300℃ 에서 4시간 열처리하는 방식이 바람직하다.
다음으로, 안티몬 전구체가 용해된 수용액 상에 구리/세륨 산화물을 정량하여 투입하고 충분히 혼합하여 슬러리 형태로 제조한 후 진공 증발기를 이용하여 교반 및 가열하여 건조한다. 계속하여 잔여수분을 제거하기 위하여 건조기에서 하루 이상 충분히 건조하여 미세기공에 포함된 수분을 완전히 제거한다.
이후, 시료의 건조가 완료되면 공기 분위기 하에서 소성시켜 촉매를 완성한다, 이 경우, 건조된 시료에 대한 소성은 공기 분위기 하에서 400℃ 에서 4시간 동안 열처리하는 방식으로 이루어진다. 이러한 소성 공정은 튜브(tube)형 로, 컨벡션(convection)형 로, 화격자형 로 등 공지된 다양한 형태의 로에서 이루어질 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
한편, 본 발명에 따른 촉매는 다양한 제품이나 형태로 적용될 수 있다. 예컨대 소량의 바인더와 함께 입자형이나 단일체(monolith) 형태로 압출 가공하거나 슬레이트, 플레이트 또는 펠렛 등의 형태로 가공 또는 제조되어 사용될 수 있다. 또한, 상기 촉매의 실제 적용시 허니컴, 금속판, 금속 섬유, 세라믹 필터, 메탈 폼 등의 구조체에 코팅하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 촉매를 이용한 일산화탄소의 제거는 질소산화물을 포함한 배가스와 같은 혼합가스를 대상으로 적용하는 것을 예정한다. 즉, 일산화탄소 및 질소산화물이 혼합된 배가스를 본 발명에 따른 촉매에 접촉시킴으로써 질소산화물에 피독되지 않고 일산화탄소를 제거하게 된다.
선택적으로, 본 발명에 따른 촉매를 이용한 일산화탄소의 제거 과정에서 일산화탄소 및 질소산화물을 포함한 배가스에 적어도 1.0 vol.% 의 산소 및 0~8 vol.% 의 수분을 더 포함할 수 있다. 이 경우 산소는 일산화탄소를 제거하는 데 사용되며, 1.0 vol.% 이상으로 존재 시, 촉매 표면에서 일산화탄소가 촉매 내 산소와의 반응보다 주입되는 산소와 빠르게 반응하고, 수분은 일산화탄소와 경쟁반응을 통해 방해(Inhibition)하는 작용을 한다. 따라서 수분이 앞선 수치 이상으로 존재하면 일산화탄소 전환율이 80% 이하로 저하될 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 제조된 촉매의 성능 평가는 예컨대, 일산화탄소 1,000 ppm, 일산화질소 60 ppm, 이산화질소 3 ppm, 산소 1.0 vol.% 이상, 수분 8 vol.% 및 300,000 hr-1의 공간속도로 유지되는 반응 조건에서 촉매의 일산화탄소 전환율을 확인하는 것일 수 있다. 이러한 반응 조건에서 본 발명은 100~300℃ 의 반응온도에서 80% 이상의 전환율을 가질 수 있다. 또한, 일산화탄소를 제거하는 구조적 특성을 확인하기 위하여 Raman spectra 분석 및 H2-TPR 분석을 수행하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
제조예 1
구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 환산하여 정량 후 상온의 증류수에 각각 용해시킨다. 다음으로, 구리/세륨 산화물을 앞서 제조된 안티몬 수용액에 투입하여 슬러리 형태로 제조한다. 계속해서, 제조된 슬러리를 진공 증발기를 이용하여 65℃ 에서 교반하여 가열하고, 103℃ 의 온도에서 24시간 이상 건조하여 미세기공에 포함된 수분을 완전히 제거한 다음 공기 분위기에서 400℃ 의 온도에서 4시간 동안 소성하여 촉매를 제조하였다.
제조예 2
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.5 중량부로 정량한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
제조예 3
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 2.0 중량부로 정량한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
제조예 4
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 정량하고 공기 분위기에서 500℃ 의 온도로 소성한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
제조예 5
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 정량하고 공기 분위기에서 600℃ 의 온도로 소성한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
비교제조예 1
상기 구리/세륨 산화물 담체에 상기 안티몬 전구체를 담지 하지 않고 제조하였다.
비교제조예 2
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 0.5 중량부로 정량한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
비교제조예 3
상기 세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부, 구리 전구체를 5.0 중량부로 하여 공기 분위기 하에서 400℃ 의 온도로 소성하여 안티몬-구리/세륨 산화물 촉매를 제조하였다.
비교제조예 4
상기 세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 하여 공기 분위기 하에서 400℃ 의 온도로 소성하여 안티몬/세륨 산화물을 제조한 후, 동일한 방법으로 안티몬/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 구리 전구체를 5.0 중량부로 하여 공기 분위기 하에서 400℃ 의 온도로 소성하여 구리/안티몬/세륨 산화물 촉매를 제조하였다.
비교제조예 5
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 2.5 중량부로 정량한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
비교제조예 6
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 정량하고 공기 분위기에서 300℃ 의 온도로 소성한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
비교제조예 7
상기 구리/세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해 상기 안티몬 전구체를 1.0 중량부로 정량하고 공기 분위기에서 700℃ 의 온도로 소성한 것을 제외하고 제조예 1과 동일하게 하여 제조하였다.
상술한 제조예에 따른 촉매의 형태를 하기 표 1에 나타내었고, 비교제조예에 따른 촉매의 형태를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 안티몬 전구체의 함량
(담체 100 중량부 기준)		 소성온도 촉매의 형태
제조예 1 1.0 400 안티몬/구리/세륨 산화물
제조예 2 1.5 400 안티몬/구리/세륨 산화물
제조예 3 2.0 400 안티몬/구리/세륨 산화물
제조예 4 1.0 500 안티몬/구리/세륨 산화물
제조예 5 1.0 600 안티몬/구리/세륨 산화물
구분 안티몬 전구체의 함량
(담체 100 중량부 기준)		 소성온도 촉매의 형태
비교제조예 1 0 400 구리/세륨 산화물
비교제조예 2 0.5 400 안티몬/구리/세륨 산화물
비교제조예 3 1.0 400 안티몬-구리/세륨 산화물
비교제조예 4 1.0 400 구리/안티몬/세륨 산화물
비교제조예 5 2.5 400 안티몬/구리/세륨 산화물
비교제조예 6 1.0 300 안티몬/구리/세륨 산화물
비교제조예 7 1.0 700 안티몬/구리/세륨 산화물
실시예 1
본 발명의 촉매에서 안티몬의 담지 유무에 따라 일산화탄소 제거율 및 질소 산화물 동시 유입에 따른 일산화탄소 제거율을 평가하기 위해 실험을 수행하였으며, 안티몬의 담지 유무에 따라 상기 제조예 1, 상기 비교제조예 1을 비교하여 일산화탄소 제거율에 관한 결과를 도 1a 및 질소산화물 동시 유입에 따른 일산화탄소 제거율에 관한 결과를 도 1b에 나타내었다.
이 경우, 반응기의 온도는 100~300℃, 일산화탄소 1,000 ppm, 일산화질소 60 ppm, 이산화질소 3 ppm, 산소 8.0 ppm, 수분 6 vol.%, 300,000 hr-1의 공간속도로 유지하였다.
이 경우, 일산화탄소의 제거율을 확인하기 위하여, 비분산 적외선 가스분석기(ZKJ-2, FUJI Electronic CO.)를 사용하였다.
도 1a를 참조하면, 안티몬이 담지된 제조예 1은 100~300℃ 의 반응온도에서 80% 이상의 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 반면, 안티몬이 담지되지 않은 비교제조예 1은 150~300℃ 에서 100%의 일산화탄소 전환율을 나타내었지만, 그 아래의 온도인 125℃ 에서는 70%, 100℃ 에서는 10% 이하의 전환율을 나타내었다.
도 1b를 참조하면, 제조예 1은 질소산화물이 동시 유입되더라도 도 1a와 마찬가지로 100~300℃ 에서 80% 이상의 일산화탄소 전환율을 나타내었다. 반면, 비교제조예 1은 175~300℃ 에서 100% 일산화탄소 전환율을 나타내었지만, 150℃ 이하에서 50% 이하의 일산화탄소 전환율을 나타내었다.
따라서, 안티몬이 담지된 본 발명의 촉매가 넓은 온도범위뿐만 아니라, 특히 150℃ 이하의 저온에서도 일산화탄소 전환율이 뛰어나며, 질소산화물이 동시 유입되는 조건에서도 뛰어난 일산화탄소 전환율이 유지됨을 확인할 수 있었다.
실시예 2
본 발명의 촉매에서 안티몬의 담지 위치에 따라 일산화탄소 제거율을 평가하기 위해 실험을 수행하였으며, 안티몬의 담지 위치에 따라 상기 제조예 1, 상기 비교제조예 3, 비교제조예 4를 비교하여 일산화탄소 제거율에 관한 결과를 표 3에 나타내었다. 실험은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
표 3을 참조하면, 구리/세륨 산화물에 안티몬을 최종적으로 담지하여 제조된 제조예 1에서 가장 우수한 일산화탄소 전환율을 확인할 수 있다. 반면, 안티몬-구리/세륨 산화물 촉매인 비교제조예 3 및 구리/안티몬/세륨 산화물 촉매인 비교제조예 4의 경우, 150℃ 이하에서 80% 이하의 일산화탄소 전환율을 나타내므로 바람직하지 못하다. 따라서, 본 발명에 따라 촉매를 제조할 때 안티몬이 최종적으로 담지되는 경우 최적의 촉매를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
반응온도(℃) 일산화탄소 제거율(%)
제조예 1 비교제조예 3 비교제조예 4
300 100 100 100
250 100 100 100
200 100 100 100
150 100 73 78
125 100 61 49
100 84 8 11
실시예 3
본 발명의 촉매에서 안티몬의 담지 유무에 따라 일산화탄소 전환율에 현저한 차이를 확인하였으며, 이에 대한 제조예 1과 비교제조예 2의 구조적 분석을 수행하였으며, Raman 분석에 관한 결과를 도 2a, H2-TPR 분석에 관한 결과를 도 2b에 나타내었다.
도 2a를 참조하면, 제조예 1은 CeO2의 Raman wavenumber가 438cm-1에서 관찰되었으며, 비교제조예 2는 441cm-1에서 관찰되었다.
도 2b를 참조하면, 비교제조예 1은 129℃ 에서 Cu-Ce의 치환결합종에 관한 환원 peak가 관찰되었다.제조예 1은 129℃ 에서 Cu-Ce의 치환결합종이 관찰되었으며, 추가적으로 87℃ 에서 안티몬과 구리의 결합에 의한 새로운 환원 peak가 관찰되었다.
따라서, 안티몬이 첨가된 제조예 1은 새로운 SbCuOx 종의 형성으로 저온에서의 일산화탄소와 동시 유입되는 질소산화물이 존재하여도 우수한 일산화탄소 전환율을 나타내었다고 판단된다.
실시예 4
본 발명의 촉매에서 안티몬의 함량에 따라 일산화탄소 제거율을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 안티몬의 함량에 따라 상기 제조예 1, 제조예 2, 제조예 3, 비교제조예 2, 비교제조예 5를 비교하여 일산화탄소 제거율을 표 4에 나타내었다. 실험은 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
표 4를 참조하면, 안티몬 함량이 0.5 중량부에서 1.0 중량부로 증가할 때, 일산화탄소 전환율이 100~300℃ 에서 80% 이상을 나타내었다. 바면, 안티몬 함량이 2.0 중량부에서 2.5 중량부로 증가할 때, 100℃ 에서 80% 이하로 감소하였다. 따라서, 100~300℃ 에서 80% 이상의 일산화탄소 전환율을 나타내기 위해서는 안티몬 함량이 1.0~2.0 중량부로 담지하는 것이 바람직할 수 있다.
반응온도(℃) 일산화탄소 제거율(%)
제조예 1 제조예 2 제조예 3 비교제조예 2 비교제조예 5
300 100 100 100 100 100
250 100 100 100 100 100
200 100 100 100 100 100
150 100 100 100 100 100
125 100 100 100 100 100
100 84 85 86 61 73
실시예 5
본 발명의 촉매에서 안티몬의 함량을 1.0 중량부로 고정하고 안티몬/구리/세륨 산화물의 소성온도에 따라 일산화탄소 제거율을 평가하기 위해 실험을 수행하였다. 소성온도에 따라 상기 제조예 1, 제조예 4, 제조예 5, 비교제조예 6, 비교제조예 7을 비교하여 일산화탄소 제거율을 표 5에 나타내었다.
표 5를 참조하면, 소성온도가 300℃ 에서 400℃ 로 증가할 때, 일산화탄소 전환율이 100~300℃ 에서 80% 이상을 나타내었다. 반면, 소성온도가 600℃ 에서 700℃ 로 증가할 때, 100~125℃ 에서 70% 이하로 감소하였다. 따라서, 100~300℃ 에서 80% 이상의 일산화탄소 전환율을 나타내기 위해서는 소성온도를 400~600℃ 로 하여 제조하는 것이 바람직할 수 있다.
반응온도(℃) 일산화탄소 제거율(%)
제조예 1 제조예 4 제조예 5 비교제조예 6 비교제조예 7
300 100 100 100 100 100
250 100 100 100 100 100
200 100 100 100 100 100
150 100 100 100 100 100
125 100 100 100 100 67
100 84 87 81 75 39
실시예 6
본 발명의 촉매에서 안티몬의 함량 및 촉매 소성온도에 따라 제조된 제조예들과 비교제조예들의 산화가 확인을 위한 XPS 분석을 수행하여 100℃ 에서의 일산화탄소 제거율과 상관관계를 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 100℃ 에서 일산화탄소 전환율이 80% 이상을 나타내기 위해서는 안티몬 3가(Sb3+/Sbtotal)의 비율이 56% 이상, 64% 이하로 존재해야 바람직한 촉매 제조방법인 것을 확인하였다.
실시예 7
본 발명의 촉매에서 상기 제조예 1 촉매의 산소농도에 관한 실험을 수행하였으며, 그 결과를 표 6에 나타내었다. 실험조건은 산소농도를 1.0~8.0 vol.%로 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 진행하였다.
표 6을 참조하면, 산소농도가 1.0에서 8.0까지 증가됨에 따라 1~4% 활성증진을 나타내었으며, 산소농도 1.0 vol.%에서도 100℃ 에서 80% 이상의 우수한 활성을 나타내었다.
이 경우, 실시예 2에서 언급한 것처럼, 안티몬과 구리의 새로운 결합의 형성으로 인한 결과라고 판단된다.
반응온도(℃) 제조예 1의 일산화탄소 제거율(%)
O2 1.0% O2 2.0% O2 3.0% O2 5.0% O2 8.0%
300 100 100 100 100 100
250 100 100 100 100 100
200 100 100 100 100 100
150 100 100 100 100 100
125 100 100 100 100 100
100 80 81 83 81 84

Claims (9)

  1. 일산화탄소 제거용 촉매로서,
    세륨 산화물 담체에 담지되는 구리 및 안티몬을 포함하는 일산화탄소 제거용 촉매로, 상기 안티몬의 산화비율(Sb3+/Sbtotal)은 56~63%이며, 상기 안티몬의 산화비율(Sb3+/Sbtotal)이 유지될 때, SbCuOx 종을 형성하며,
    상기 촉매는 100~150℃ 에서 일산화탄소 제거율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 제거용 촉매.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세륨 산화물 담체 100 중량부에 대해,
    상기 안티몬은 1.0~2.0 중량부, 상기 구리는 5.0 중량부인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 제거용 촉매.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안티몬의 전구체는 안티몬 아세테이트, 상기 구리의 전구체는 구리 나이트레이트, 상기 세륨의 전구체는 세륨 나이트레이트인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 제거용 촉매.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촉매의 소성온도는 400~600℃ 인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 제거용 촉매.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    일산화탄소와 동시에 유입되는 질소산화물이 존재하는 경우에도,
    상기 촉매는 100~300℃ 에서 일산화탄소 제거율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 일산화탄소 제거용 촉매.
  9. 삭제
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