KR102634719B1 - 표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법 - Google Patents

표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 담체와, 상기 담체 상에 담지된 바나듐 산화물(V2O5) 및 텅스텐 산화물(W03)을 포함하는 활성 물질을 포함하는 촉매(V2O5-W03/TiO2); 및 상기 촉매의 표면의 전부 또는 일부 상에 형성되고, 질산염(nitrate, NO3 -)를 포함하는 표면처리층;을 포함하는 선택적 환원 촉매에 관한 것이다. 본 발명의 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법은 촉매의 표면에 질산염을 포함하는 표면처리층을 형성함으로써, 촉매표면에 산소종을 조절하여 저온에서도 NOx 전환율이 높은 효과가 있다.

Description

표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법 {SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION COMPRISING SURFACE TREATMENT LAYER AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
본 발명은 표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 촉매의 표면에 질산염을 포함하는 표면처리층을 형성함으로써, 저온에서 NOx 전환율이 높은 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
화학공장, 발전소, 보일러, 쓰레기소각장 등과 같은 고정원과 자동차, 선박 등의 이동원으로부터 배출되는 배기가스 중 질소산화물(NOX)은 황산화물(SOX), 분진, 다이옥신, 중금속, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds)과 함께 환경오염을 일으키는 물질로서 잘 알려져 있다.
질소산화물은 주로 고온의 연소설비에서 과잉공기의 존재하에 질소 및 산소의 반응으로 생성되는데, 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 일산화이질소(N2O), 삼산화이질소(N2O3), 사산화이질소(N2O4), 오산화이질소(N2O5) 등으로 구분되고, 이들 중 일산화질소는 인체에 매우 유해한 발암성 물질로 심각한 대기오염을 일으킬 뿐만 아니라, 황산화물과 함께 산성비와 스모그(smog) 생성의 원인이 되어 지구환경을 파괴하는 오염원들이므로, 이의 발생을 억제하기 위하여 저산소 연소, 배기가스 순환 등 연소조건개선에 대한 발생억제기술과 함께 이들을 효율적으로 제거하는 기술개발노력이 진행되고 있다.
그러나 질소산화물은 다른 대기오염물질과는 달리 고온의 연소과정에서 불가피하게 발생하고, 또한 매우 안정한 화합물질이기 때문에 연소기술의 개선만으로는 충분히 질소산화물을 제거할 수 없으므로, 배기가스를 여러 가지 방법으로 처리하는 후처리 기술이 주목받고 있다.
이러한 후처리 기술에는 크게 수용액의 사용 여부에 따라 습식법과 건식법으로 나눌 수 있고, 이 중에서도 건식법인 제거효율 및 경제성 면에서 우수한 선택적 촉매 환원(SCR: Selective Catalytic Reduction) 공정이 상업적으로 널리 사용되고 있다.
하지만, 강력해지고 있는 환경규제를 대응하기 위해서는 고효율의 촉매 개발이 요구되고, 또한 SCR 장치의 내구성 증진을 위해서는 발전소 후단장치의 전기집진기와 탈황장치 이후에 위치하는 것이 필수적이다. 이를 위해서는 저온에서 구동이 가능한 SCR 기술개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 촉매의 표면에 질산염을 포함하는 표면처리층을 형성함으로써, 저온에서 NOx 전환율이 높은 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 담체와, 상기 담체 상에 담지된 바나듐 산화물(V2O5) 및 텅스텐 산화물(W03)을 포함하는 활성 물질을 포함하는 촉매(V2O5-W03/TiO2); 및 상기 촉매의 표면의 전부 또는 일부 상에 형성되고, 질산염(nitrate, NO3 -)를 포함하는 표면처리층;을 포함하는 선택적 환원 촉매를 제공한다.
상기 질산염(nitrate, NO3 -)이 상기 촉매의 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과 화학결합하는 것일 수 있다.
상기 화학 결합이 이온 결합일 수 있다.
상기 선택적 환원 촉매가 질소 산화물(NOx)을 제거하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면(a) 바나듐 전구체를 포함하는 제1 용액, 텅스텐 전구체를 포함하는 제2 용액, 질산염을 포함하는 제3 용액 및 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 제4 용액을 각각 제조하는 단계; (b) 상기 제1 내지 제4 용액을 혼합하고, 교반하고, 건조하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 (c) 상기 혼합물을 소결하여 표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 선택적 환원 촉매의 제조방법을 제공한다.
상기 질산염이 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate), 질산 칼륨(Potassium nitrate), 질산 나트륨 (Sodium nitrate), 테트라메틸암모늄 나이트레이트(Tetramethylammonium nitrate) 및 테트라부틸암모늄 나이트레이트(Tetrabutylammonium nitrate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 제3 용액의 질산염의 몰농도가 0.01 내지 0.1M 일 수 있다.
상기 단계 (a)가 (a-1) 바나듐 전구체, 용매 및 유기산을 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계; (a-2) 텅스텐 전구체, 용매 및 유기산을 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계; (a-3) 질산염 및 용매를 포함하는 제3 용액을 제조하는 단계; 및 (a-4) 이산화 티타늄(TiO2) 및 용매를 포함하는 제4 용액을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 유기산이 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 수베르산(suberic acid), 아젤라산(azelaic acid), 및 세바식산(sebacic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 바나듐 전구체가 암모늄메타바나데이트(ammonium meta vanadate, AMV), 바나듐옥시트리클로라이드(VOCl3), 바나듐 옥사이드(V2O5), 바나딜 설페이트(VOSO4·xH2O), 바나딜 옥살레이트(VOC2O4·xH2O) 및 바나딜 아세틸아세토네이트(VO(acac)2)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 텅스텐 전구체가 암모늄메타텅스테이트(Ammonium metatungstate, AMT), 암모늄파라텅스테이트(ammonium para tungstate, APT), 암모늄텅스테이트(H8N2O4W), 암모늄황화텅스테이트(H8N2S4W), 산화텅스텐(WO3) 및 소듐 텅스테이트(Na2WO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 단계 (b)의 건조가 50 내지 150℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (b)의 건조가 12 내지 36 시간 동안 수행될 수 있다.
상기 단계 (c)의 소결이 400 내지 600℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (c)의 소결이 1 내지 7시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 선택적 환원 촉매 및 그의 제조방법은 촉매의 표면에 질산염을 포함하는 표면처리층을 형성함으로써, 촉매 표면에 산소종을 조절하여 저온에서도 NOx 전환율이 높은 효과가 있다.
도 1a 내지 1d는 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 SEM 이미지이다.
도 2는 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 XRD 회절패턴이다.
도 3a 내지 3c는 각각 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 NOx 제거효율(NOx removal efficiency), N2O 농도(N2O concentration) 및 N2 선택도(N2 selectivity)를 보여주는 그래프이다.
도 4a 내지 4c는 각각 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 전체 피크(peak), N1s peak 및 O1s peak를 보여주는 XPS 분석 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하 본 발명의 선택적 환원 촉매에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명은 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 담체와, 상기 담체 상에 담지된 바나듐 산화물(V2O5) 및 텅스텐 산화물(W03)을 포함하는 활성 물질을 포함하는 촉매(V2O5-W03/TiO2); 및 상기 촉매의 표면의 전부 또는 일부 상에 형성되고, 질산염(nitrate, NO3 -)를 포함하는 표면처리층;을 포함하는 선택적 환원 촉매를 제공한다.
상기 질산염(nitrate, NO3 -)이 상기 촉매의 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과 화학결합하는 것일 수 있다.
상기 화학 결합이 이온 결합인 것일 수 있다.
상기 선택적 환원 촉매가 질소 산화물(NOx)을 제거하기 위한 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 선택적 환원 촉매의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 바나듐 전구체를 포함하는 제1 용액, 텅스텐 전구체를 포함하는 제2 용액, 질산염을 포함하는 제3 용액 및 이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 제4 용액을 각각 제조한다(단계 a).
상기 질산염이 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate), 질산 칼륨(Potassium nitrate), 질산 나트륨 (Sodium nitrate), 테트라메틸암모늄 나이트레이트(Tetramethylammonium nitrate) 및 테트라부틸암모늄 나이트레이트(Tetrabutylammonium nitrate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 포함할 수 있다.
상기 제3 용액의 질산염의 몰농도가 0.01 내지 0.1M일 수 있다. 상기 표면처리 용액의 몰농도가 0.01M 미만이면, 촉매 표면의 nitrate 함량이 적어 산소종에 영향을 주기 않아 바람직하지 않고, 0.1M 초과하면, 촉매 표면의 nitrate가 응집되고 촉매의 활성점을 막아 바람직하지 않다.
상기 단계 (a)가 (a-1) 바나듐 전구체, 용매 및 유기산을 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계; (a-2) 텅스텐 전구체, 용매 및 유기산을 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계; (a-3) 질산염 및 용매를 포함하는 제3 용액을 제조하는 단계; 및 (a-4) 이산화 티타늄(TiO2) 및 용매를 포함하는 제4 용액을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 유기산이 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 수베르산(suberic acid), 아젤라산(azelaic acid), 및 세바식산(sebacic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 바나듐 전구체가 암모늄메타바나데이트(ammonium meta vanadate, AMV), 바나듐옥시트리클로라이드(VOCl3), 바나듐 옥사이드(V2O5), 바나딜 설페이트(VOSO4·xH2O), 바나딜 옥살레이트(VOC2O4·xH2O) 및 바나딜 아세틸아세토네이트(VO(acac)2)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 암모늄메타바나데이트(ammonium meta vanadate, AMV)을 포함할 수 있다.
상기 암모늄메타바나데이트(AMV)는 타 종류의 촉매에 비하여 환경 친화적이며 열분해되면 오산화바나듐(V2O5)이 되는데, 오산화바나듐은 배기가스에서 질소산화물을 환원시키는 촉매작용뿐만 아니라, 황산화물에 대한 내성이 우수하다. 또한 상기 암모늄메타바나데이트는 용해도가 매우 작기 때문에 용해도를 증가시키기 위해 암모늄메타바나데이트 수용액에 옥살산(oxalic acid)를 조금씩 저어가며 혼합하는 바람직하다.
상기 텅스텐 전구체가 암모늄메타텅스테이트(Ammonium metatungstate, AMT), 암모늄파라텅스테이트(ammonium para tungstate, APT), 암모늄텅스테이트(H8N2O4W), 암모늄황화텅스테이트(H8N2S4W), 산화텅스텐(WO3) 및 소듐 텅스테이트(Na2WO4)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 암모늄메타텅스테이트(Ammonium metatungstate, AMT)를 포함할 수 있다.
또한 상기 암모늄메타텅스테이트(AMT)는 용해도가 매우 작기 때문에 용해도를 증가시키기 위해 암모늄메타텅스테이트 수용액에 옥살산(oxalic acid)를 조금씩 저어가며 혼합하는 바람직하다.
다음으로, 상기 제1 내지 제4 용액을 교반하고, 건조하여 혼합물을 제조한다 (단계 b).
상기 단계 (b)의 건조가 50 내지 150℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (b)의 건조가 12 내지 36 시간 동안 수행될 수 있다.
마지막으로, 상기 혼합물을 소결하여 표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매를 제조한다 (단계 c).
상기 단계 (c)의 소결이 400 내지 600℃의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (c)의 소결이 1 내지 7시간 동안 수행될 수 있다.
바나듐계 SCR촉매의 경우 저온에서 촉매의 성능이 떨어져 NOx 전환율이 온전히 100%가 되지 못한다. 그래서 저온에서 SCR 촉매의 NOx 전환율을 높이기 위해서 망간계 SCR 촉매가 이용된다. 하지만 상기 망간계 SCR 촉매는 배기가스 내의 SO2와 반응하여 피독의 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 따른 선택적 환원 촉매는 SCR 촉매에 Ammonium nitrate를 사용하여 촉매 표면에 nitrate 종을 추가해주고, 촉매 표면의 산소종을 조절함으로써 저온에서 NOx 전환율이 높은 SCR 촉매를 제조할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
[질산염(nitrate)으로 표면처리된 선택적 환원 촉매]
실시예 1: 0.03M NH 4 NO 3
출발원료로써 이산화티타늄(TiO2, NT-01), 암모늄 메타바나데이트(AMV, Ammonium metavanadate), 암모늄 메타텅스테이트(AMT, Ammonium metatungstate), 옥살산(Oxalic acid) 및 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용한다. 이때 옥살산(Oxalic acid)은 용매인 물에 상기 암모늄 메타바나데이트(AMV), 상기 암모늄 메타텅스테이트(AMT)를 용해하고자 하는 목적으로 사용한다. 암모늄 메타바나데이트(AMV), 암모늄 메타텅스테이트(AMT), 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 수용액 상에서 분산된 NT-01을 이용하여 조성에 맞추어 함침법을 통해 촉매를 합성하였다.
구체적으로, 옥살산(Oxalic acid, 0.3858g)이 용해된 25ml 물이 담긴 비커에 상기 암모늄 메타바나데이트(AMV, 0.1286g), 상기 암모늄 메타텅스테이트(AMT, 0.5313g)를 각각 80℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 제1 용액, 제2 용액을 제조하였다. 그리고 0.03M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 10ml 물(용매)에 80℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 제3 용액을 제조하고, 이산화티타늄(TiO2, 4.4g)은 100ml 물(용매)에 80℃의 온도에서 1시간 동안 교반하여 제4 용액을 제조하였다.
이어서 상기 제1 용액 내지 제4 용액을 혼합하여 혼합용액을 제조하고, 2시간 동안 교반하였다. 이후, Oil bath를 이용하여 85℃ 온도에서 상기 혼합용액의 용매를 모두 증발시켜 분말을 수득하였다. 상기 분말은 분당 5℃의 승온 속도로 500℃ 온도에서 5시간 동안 소결하여 분말형태의 질산염(nitrate)으로 표면처리된 선택적 환원 촉매(0.03M NH4NO3)를 제조하였다.
실시예 2: 0.05M NH 4 NO 3
실시예 1에서 0.03M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하는 대신에 0.05M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 질산염(nitrate)으로 표면처리된 선택적 환원 촉매(0.05M NH4NO3)를 제조하였다.
실시예 3: 0.08M NH 4 NO 3
실시예 1에서 0.03M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하는 대신에 0.08M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 질산염(nitrate)으로 표면처리된 선택적 환원 촉매(0.08M NH4NO3)를 제조하였다.
실시예 4: VW/TiO 2 촉매
실시예 1에서 0.03M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하는 대신에 0.03M 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 선택적 환원 촉매(VW/TiO2)를 제조하였다.
[시험예]
시험예 1: 촉매의 결정구조 분석
도 1a 내지 1d는 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 SEM 이미지이고, 도 2는 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 XRD 회절패턴이다.
도 1a 내지 1d 에 따르면, 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 모폴로지(morphology)는 거의 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.
또한 도 2에 따르면, 실시예 1 내지 4에 따른 촉매에서 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)의 결정상이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다.
시험예 2: 촉매의 SCR 특성 분석
도 3a 내지 3c는 각각 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 NOx 제거효율(NOx removal efficiency), N2O 농도(N2O concentration) 및 N2 선택도(N2 selectivity)를 보여주는 그래프이다. SCR 특성 분석을 위한 조건으로 [NOx]=300ppm, [NH3]=300ppm, [SO2]=300ppm, [02]=5%, [H2O]=0%, SV=60,000/h 을 설정하고, 고정층 평가장비를 이용해 150~350℃ 온도구간에서 50℃ 구간별로 NOx 제거효율(NOx removal efficiency), N2O 농도(N2O concentration) 및 N2 선택도(N2 selectivity)를 비교하였다.
도 3a에 따르면, 질산 암모늄(AN)을 첨가한 촉매(실시예 1 내지 3)는 질산 암모늄(AN)을 첨가하지 않은 촉매(실시예 4)보다 350℃ 이하의 온도구간에서 높은 NOx 제거효율을 가지며, 이는 특히 200℃에서 99% 효율로 최대 45% 차이를 나타내며, 이는 저온에서 촉매와 결합한 Nitrate 종의 산소종이 SCR반응에 도움을 주었음과 0.05M AN를 첨가한 촉매(실시예 2)가 최적화된 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
또한 도 3b에 따르면, AN를 첨가한 촉매와 AN를 첨가하지 않은 촉매 모두 N2O 농도가 높지 않은 것을 나타내며, 이는 동일하게 바나듐계 촉매의 특성상 300℃ 이상에서 N2O가 발생하는 점을 알 수 있었다.
또한 도 3c에 따르면, AN를 첨가한 촉매와 AN를 첨가하지 않은 촉매 모두 낮은 N2O 농도에 따른 높은 N2 선택도를 나타내며, 이는 동일하게 바나듐계 촉매의 특성상 300℃ 이상에서 N2 선택도가 감소하는 것을 알 수 있었다.
시험예 3: XPS 분석
도 4a 내지 4c는 각각 실시예 1 내지 4에 따른 촉매의 전체 피크(peak), N1s peak 및 O1s peak를 보여주는 XPS 분석 그래프이다. 또한 하기 표 1에 O1s peak에서의 peak 분리를 통해 NO3 - peak의 양과 비율을 기재하였다.
NO3 - Oα Oβ NO3 -
/ (NO3 - + Oα+ Oβ)		 (NO3 - + Oα)
/ (NO3 - + Oα+ Oβ)
실시예 1
(0.03M NH4NO3)		 9.30 52.11 38.59 9.30 61.41
실시예 2
(0.05M NH4NO3)		 15.46 49.94 34.60 15.46 65.40
실시예 3
(0.08M NH4NO3)		 22.70 61.18 16.12 22.70 83.88
실시예 4
(VW/TiO2)		 4.93 52.76 42.31 4.93 57.69
도 4a 내지 도 4c 및 표 1에 따르면, 402eV 영역에서 사용된 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)의 몰농도가 높아짐에 따라 NO3 - peak가 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 531eV 영역에서 사용된 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)의 몰농도가 높아짐에 따라 NO3 - peak가 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 촉매를 제조할 때 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate)을 사용하여 표면처리하는 경우, 질산 암모늄의 사용량이 증가하면 촉매 표면의 산소종이 조절되고, 질산염(NO3 -)도 증가하는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. (a-1) 암모늄메타바나데이트(ammonium meta vanadate, AMV), 용매 및 옥살산(oxalic acid)을 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계;
    (a-2) 암모늄메타텅스테이트(Ammonium metatungstate, AMT), 용매 및 옥살산(oxalic acid)을 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계;
    (a-3) 질산염 및 용매를 포함하는 제3 용액을 제조하는 단계;
    (a-4) 이산화 티타늄(TiO2) 및 용매를 포함하는 제4 용액을 제조하는 단계;
    (b) 상기 제1 내지 제4 용액을 혼합하고, 교반하고, 건조하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 혼합물을 소결하여 표면처리층을 포함하는 선택적 환원 촉매를 제조하는 단계;를 포함하고,
    상기 제3 용액의 질산염의 몰농도가 0.05M이고,
    상기 선택적 환원 촉매가,
    이산화 티타늄(TiO2)을 포함하는 담체와, 상기 담체 상에 담지된 바나듐 산화물(V2O5) 및 텅스텐 산화물(W03)을 포함하는 활성 물질을 포함하는 촉매(V2O5-W03/TiO2); 및
    상기 촉매의 표면의 전부 또는 일부 상에 형성되고, 질산염(nitrate, NO3 -)를 포함하는 표면처리층;을 포함하는 것인, 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택적 환원 촉매가 질소 산화물(NOx)을 제거하기 위한 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 질산염이 질산 암모늄(AN, Ammonium nitrate), 질산 칼륨(Potassium nitrate), 질산 나트륨 (Sodium nitrate), 테트라메틸암모늄 나이트레이트(Tetramethylammonium nitrate) 및 테트라부틸암모늄 나이트레이트(Tetrabutylammonium nitrate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 건조가 50 내지 150℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 건조가 12 내지 36 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)의 소결이 400 내지 600℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)의 소결이 1 내지 7시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 선택적 환원 촉매의 제조방법.
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