KR19980083491A - Coating of catalyst on surface of surface oxidized plate - Google Patents

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KR19980083491A
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남인식
김문현
허달웅
이남수
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박운서
한국중공업 주식회사
정명식
학교법인 포항공과대학교
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Abstract

본 발명은 철, 알루미늄, 니켈, 구리, 아연, 텅스텐 또는 그들을 주성분으로 하는 합금으로 된 판을 고온의 공기 분위기에서 표면산화 처리한 후 그 판의 표면에 촉매를 코팅하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of coating a catalyst on a surface of a plate made of iron, aluminum, nickel, copper, zinc, tungsten or an alloy composed mainly of them in a high temperature air atmosphere, after surface oxidation.

Description

표면산화 처리된 판의 표면에 촉매를 코팅하는 방법Coating of catalyst on surface of surface oxidized plate

제1도는 열처리에 의해 표면산화되지 않은 경우 (A)와 550℃에서 10시간 동안 표면산화된 경우 (B)의 알루미나이즈드 스틸 판에 대한 SEM 사진이다.FIG. 1 is a SEM photograph of the aluminized steel plate of (A) when not surface oxidized by heat treatment and (B) when surface oxidized at 550 ° C. for 10 hours.

본 발명은 철, 알루미늄, 니켈, 구리, 아연, 텅스텐 또는 그들을 주성분으로 하는 합금으로 된 판을 고온의 공기 분위기에서 표면산화 처리한 후 그 판의 표면에 촉매를 코팅하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of coating a catalyst on a surface of a plate made of iron, aluminum, nickel, copper, zinc, tungsten or an alloy composed mainly of them in a high temperature air atmosphere, after surface oxidation.

어떤 기질의 표면에 코팅하고자 하는 물질을 효과적으로 코팅하기 위해서는 기질을 적절한 방법으로 표면처리하는 기술이 전체 코팅성능을 좌우하는데, 일반적으로 표면처리방법은 철, 알루미늄, 고분자 및 플라스틱 계통의 기질에 따라 구별된다[J.M. Sykes, in Surface Analysis and Pretreatments of Plastics and Metals(D.M. Brewls, Edr.), Applied Science Pub., London, 1982, J.M. Lane and D.J. Hourston, Prog. Org. Coat. 21 (1993) 269].In order to effectively coat the material to be coated on the surface of a substrate, the technique of surface treatment of the substrate in an appropriate manner determines the overall coating performance. Generally, the surface treatment method is distinguished according to the substrates of iron, aluminum, polymer, and plastic systems. [JM Sykes, in Surface Analysis and Pretreatments of Plastics and Metals (D.M. Brewls, Edr.), Applied Science Pub., London, 1982, J.M. Lane and D.J. Hourston, Prog. Org. Coat. 21 (1993) 269].

철이나 알루미늄 계통의 기질 표면상에 균일하고 새로운 산화층이 노출되도록 하기 위하여 기계적인 처리(mechanical treatment), 알칼리 클리닝(alkaline cleaning), 화학적인 에칭(chemical etching) 및 산에 의한 에노다이징(acid anodizing)과 같은 표면처리법이 산업적으로 이용되어오고 있다[S. Paul, in Surface Coatings : Science Technology(S. Paul, Edr., 2 Edn.), John Wiley Sons, Chichester, 1996].Mechanical treatment, alkaline cleaning, chemical etching and acid anodizing to ensure that a uniform, new oxide layer is exposed on the surface of the iron or aluminum substrate. Surface treatment methods such as) have been used industrially [S. Paul, in Surface Coatings: Science Technology (S. Paul, Edr., 2 Edn.), John Wiley Sons, Chichester, 1996].

기계적인 처리법은 그리트 블라스팅(grit blasting), 샌딩(sanding) 또는 스크러빙(scrubbing)을 주로 이용하며, 알칼리 클리닝 방법에서는 고체상의 알칼리염을 습윤제와 혼합하여 사용하는데, 이들의 방법만으로는 표면처리의 목적을 달성하기가 어렵다. 이 때문에 기계적인 처리나 알칼리 클리닝의 단점을 보완하기 위하여 에칭법과 산에 의한 에노다이징이 개발되었다. 에칭법에서는 크롬산/황산 또는 중크롬산/황산이 주로 이용되고, 에노다이징에서는 주로 황산, 크롬산 또는 인산이 사용된다. 이러한 방법으로 표면처리된 철 또는 알루미늄 계통의 기질표면에는 균일하고 새로운 융털돌기 모양의 산화층이 형성되어 코팅물질의 우수한 부착력을 유지할 수 있다.Mechanical treatment mainly uses grit blasting, sanding or scrubbing, and in alkaline cleaning, solid alkali salts are mixed with a humectant. Difficult to achieve For this reason, etching and acidic anodizing have been developed to compensate for the disadvantages of mechanical treatment and alkali cleaning. In the etching method, mainly chromic acid / sulfuric acid or dichromic acid / sulfuric acid are used, and sulfuric acid, chromic acid or phosphoric acid is mainly used in anodizing. In this way, the surface of the surface of the iron or aluminum-based substrate treated with a uniform new ridge shaped oxide layer is formed to maintain excellent adhesion of the coating material.

이상과 같이 코팅물질의 우수한 부착성능을 얻기 위해서는 기질의 표면처리과정이 반드시 요구되고, 가장 효과적인 코팅을 위해서는 처리된 기질의 표면에 융털돌기 모양의 산화층이 생성되어야 하기 때문에 에칭이나 에노다이징과 같은 표면처리기법이 산업적으로 널리 이용되어 오고 있고, 촉매를 부착하는 방법으로는 주로 페인트 종류의 고온 접착제를 사용하였다. 그러나 상기 표면처리법은 용액상태의 산을 사용하므로 설비부식과 폐액 처리문제가 발생하며, 내열 페인트에 의한 촉매코팅은 촉매의 세공을 막음으로써 비표면적 감소를 유발한다.As described above, in order to obtain excellent adhesion of the coating material, the surface treatment process of the substrate is required, and in order to obtain the most effective coating, since an oxide layer in the form of a projection is formed on the surface of the treated substrate, such as etching or anodizing Surface treatment techniques have been widely used in the industry, and as a method of attaching a catalyst, paint type high temperature adhesives are mainly used. However, since the surface treatment method uses acid in a solution state, problems with facility corrosion and waste solution treatment occur, and catalyst coating by heat-resistant paint causes specific surface area reduction by blocking the pores of the catalyst.

따라서, 본 발명에서는 보다 경제적이고 환경친화적인 표면처리기술인 열에 의한 표면산화법을 이용하여 얻어진 판상에 페인트 종류의 고온접착제를 사용하지 않는 촉매의 코팅방법이 제공된다.Accordingly, the present invention provides a catalyst coating method that does not use a high temperature adhesive of paint type on a plate obtained by thermal surface oxidation, which is a more economical and environmentally friendly surface treatment technique.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 촉매의 코팅방법은 공기 분위기의 반응로에서 판의 표면을 열처리에 의해 산화시켜 그 판의 표면에 균일하고 새로운 융털돌기 모양의 산화층을 형성시키고, 촉매와 첨가제로 이루어진 슬러리를 상기 표면처리된 판의 표면에 코팅하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the coating method of the catalyst according to the present invention is to oxidize the surface of the plate by heat treatment in the reactor of the air atmosphere to form a uniform new new ridge-like oxide layer on the surface of the plate, consisting of a catalyst and an additive It is characterized in that the slurry is coated on the surface of the surface-treated plate.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 판의 표면에 촉매의 부착력을 향상시킬 수 있는 융털돌기 모양의 산화층을 형성하기 위해 판표면을 고온의 공기 분위기에서 산화시킬 때, 열처리의 온도는 판의 재질 및 처리시간에 따라 조정될 수 있으며 판표면에 균일한 산화층이 형성될 수 있는 온도이면 적용가능한데, 대개는 300~1200℃의 범위가 바람직하며, 특히 500~900℃의 범위가 바람직하다. 열처리 온도가 300℃ 이하일 경우에는 촉매의 양호한 부착력을 유지할 수 있는 새로운 산화층이 거의 형성되지 않거나 산화층이 형성되더라도 균일하지 못하며, 열처리 온도가 1,200℃ 이상일 경우에는 판의 재질에 따라서는 판이 녹을 수 있을 뿐만 아니라 온도증가에 따라 더 이상의 표면처리효과의 향상을 기대할 수 없으므로 바람직하지 않다.In the present invention, when the surface of the plate is oxidized in a high temperature air atmosphere in order to form a molten bump-like oxide layer that can improve the adhesion of the catalyst on the surface of the plate, the temperature of the heat treatment can be adjusted according to the material and processing time of the plate And it is applicable if it is a temperature which can form a uniform oxide layer on a plate surface, Usually, the range of 300-1200 degreeC is preferable, and the range of 500-900 degreeC is especially preferable. When the heat treatment temperature is 300 ℃ or less, a new oxide layer which hardly maintains a good adhesion of the catalyst is hardly formed or uniform even when the oxide layer is formed, and when the heat treatment temperature is 1,200 ℃ or more, the plate may melt depending on the material of the plate. However, it is not preferable because no further improvement of the surface treatment effect can be expected as the temperature increases.

판을 표면산화시키는 처리시간은 그 판의 재질을 고려하여 조절할 수 있는데, 바람직하기로는 5~15시간의 범위이다. 이와 같은 범위를 벗어날 경우에는 열처리 온도에 대하여 상술한 바와 동일한 이유로 바람직하지 않다.The treatment time for surface oxidation of the plate can be adjusted in consideration of the material of the plate, preferably in the range of 5 to 15 hours. When it is out of such a range, it is not preferable for the same reason as mentioned above regarding heat processing temperature.

본 발명에서 표면처리될 판의 재질로는 철, 알루미늄, 니켈, 구리, 아연, 텅스텐 또는 그들을 주성분으로 하는 합금을 들 수 있다. 특히 표면산화 처리된 판상에 촉매를 부착하여 불균일 촉매반응에 적용할 경우에는 철, 알루미늄, 스텐레스 스틸 또는 이들을 주성분으로 하는 합금이 바람직하다.The material of the plate to be surface-treated in the present invention may be iron, aluminum, nickel, copper, zinc, tungsten or an alloy containing them as a main component. In particular, when the catalyst is attached to a surface-oxidized plate and subjected to heterogeneous catalysis, iron, aluminum, stainless steel, or an alloy containing these as a main component is preferable.

열처리에 의해 표면산화된 판상에 촉매와 첨가제로 이루어진 코팅 슬러리를 이용하여 코팅할 때, 본 발명에서 촉매로는 CuHM, V2O5/TiO2V2O5-WO3/TiO2를 사용하였으나, 특별히 상기 촉매에 제한되지는 않는다.When coating using a coating slurry consisting of a catalyst and an additive on a surface oxidized plate by heat treatment, CuHM, V 2 O 5 / TiO 2 V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 was used as the catalyst in the present invention. However, the catalyst is not particularly limited.

촉매를 코팅하는 과정에서 코팅성능 및 코팅 슬러리의 물성조절을 위해 촉매와 함께 사용되는 첨가제로는 콜로이드 알루미나, 콜로이드 실리카, 인산, 셀룰로즈 및 전분 중에서 1종 이상을 선택할 수 있다. 상기 첨가제중에서 콜로이드 알루미나는 소수성 촉매와, 콜로이드 실리카는 친수성 촉매와 함께 사용될 때 보다 효과적이다. 셀룰로즈로는 메틸셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈 및 에틸하이드록시에틸 셀룰로즈를 들 수 있고, 이들의 기준점도는 1,500~50,000cps인 것이 적합하다. 1,500 cps 이하일 경우에는 원하는 부착성 및 물성조절을 위하여 보다 많은 양이 요구되는데, 이는 촉매반응의 활성을 감소시키는 원인이 되며, 50,000 cps 이상일 때는 코팅 슬러리의 혼합과 코팅성능이 양호하지 못하다.In the coating process of the catalyst, at least one selected from the group consisting of colloidal alumina, colloidal silica, phosphoric acid, cellulose and starch may be selected as an additive used for controlling the coating performance and the properties of the coating slurry. Of these additives, colloidal alumina is more effective when used with hydrophobic catalysts and colloidal silica with hydrophilic catalysts. Examples of the cellulose include methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and ethyl hydroxyethyl cellulose, and their reference viscosity is preferably 1,500 to 50,000 cps. If it is 1,500 cps or less, more amount is required to control the desired adhesion and physical properties, which causes a decrease in the activity of the catalytic reaction, the mixing and coating performance of the coating slurry is not good when it is above 50,000 cps.

촉매의 코팅성능은 촉매 및 첨가제의 조합, 촉매와 첨가제의 사용비율에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, CuHM 촉매를 알루미나이즈드 스틸 판에 안정한 부착력을 유지하도록 코팅하기 위한 코팅 슬러리는 CuHM과 콜로이드 알루미나가 1 : 0.1 ~ 0.6의 중량비로 사용되거나, CuHM과 콜로이드 알루미나 및 전분이 1 : 0.1~0.6 : 0.1~0.6의 중량비로 사용될 경우 우수한 코팅성능을 제공하며, 특히 콜로이드 알루미나 및 전분이 함께 사용될 때가 최적의 코팅성능을 제공한다. 이러한 코팅 슬러리의 조성은 상기 촉매에 제한받지 않고, 소수성의 다른 촉매에도 유효하다. CuHM 촉매는 소수성이므로 콜로이드 실리카를 사용할 경우에는 매우 불균일한 혼합과 코팅특성을 나타낸다. 또한 CuHM 촉매와 콜로이드 알루미나로 된 슬러리에 85%의 인산을 소량 첨가하였을 때는 콜로이드 알루미나와 인산간의 화학반응에 의하여 알루미노포스페이트(AlPO4) 젤이 만들어지기 때문에 비효과적이다[E. Jahn, D. Muller, W. Wieker and J. Richter-Mendau, Zeolites, 9 (1989) 177].Coating performance of the catalyst can vary depending on the combination of catalyst and additives, and the ratio of catalyst and additives used. For example, the coating slurry for coating the CuHM catalyst to maintain a stable adhesion to the aluminized steel plate is CuHM and colloidal alumina in a weight ratio of 1: 0.1 to 0.6, or CuHM and colloidal alumina and starch 1: 0.1 When used in a weight ratio of ˜0.6: 0.1 to 0.6, it provides excellent coating performance. Especially, when colloidal alumina and starch are used together, it provides optimum coating performance. The composition of this coating slurry is not limited to the catalyst and is effective for other hydrophobic catalysts. Since CuHM catalysts are hydrophobic, colloidal silica exhibits very heterogeneous mixing and coating properties. In addition, when a small amount of 85% phosphoric acid was added to a slurry of a CuHM catalyst and colloidal alumina, an aluminophosphate (AlPO4) gel was formed by a chemical reaction between colloidal alumina and phosphoric acid [E. Jahn, D. Muller, W. Wieker and J. Richter-Mendau, Zeolites, 9 (1989) 177].

또한 V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2와 콜로이드 실리카가 1 : 0.02~0.5의 중량비로 사용되거나, V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2와 콜로이드 실리카, 인산, 셀룰로즈 및 전분이 1 : 0.02~0.5 : 0.01~0.3 : 0.01~0.3 : 0.01~0.3의 중량비로 사용될 경우 우수한 코팅성능을 제공하며, 특히 V2O5/TiO2촉매와 함께 콜로이드 실리카, 85% 인산, 메틸셀룰로즈 및 전분으로 구성된 코팅 슬러리를 사용할 경우 촉매의 최적코팅을 제공한다. 이러한 코팅 슬러리의 조성은 상기 촉매에 제한받지 않고, 친수성의 다른 촉매에도 유효하다. V2O5/TiO2촉매는 친수성이므로 콜로이드 알루미나를 첨가할 경우에는 효과적인 코팅을 주지 못한다. 알루미나이즈드 스틸 판 위에 코팅 슬러리의 부착력을 보완하고, 적절한 코팅점도, 슬러리의 분산 및 코팅 두께 조절, 균일한 코팅 등을 얻기 위하여 인산, 메틸셀룰로즈, 전분과 같은 첨가제가 요구되며, 코팅 슬러리 내에서 촉매 대비 이들의 비율은 매우 주의깊게 결정되어야 한다. 상기 코팅 슬러리의 조성은 알루미나이즈드 스틸 판에 제한받지 않고 스텐레스 스틸 또는 철이나 알루미늄 합금으로 된 기질에도 적용된다.In addition, V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 and colloidal silica are used in a weight ratio of 1: 0.02 to 0.5, or V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / When TiO 2 and colloidal silica, phosphoric acid, cellulose and starch are used in a weight ratio of 1: 0.02 to 0.5: 0.01 to 0.3: 0.01 to 0.3: 0.01 to 0.3, they provide excellent coating performance, especially V 2 O 5 / TiO 2 catalyst. The use of a coating slurry consisting of colloidal silica, 85% phosphoric acid, methylcellulose and starch together provides optimum coating of the catalyst. The composition of this coating slurry is not limited to the catalyst and is effective for other hydrophilic catalysts. Since the V 2 O 5 / TiO 2 catalyst is hydrophilic, the addition of colloidal alumina does not give an effective coating. Additives such as phosphoric acid, methylcellulose, and starch are required to complement the adhesion of the coating slurry on the aluminized steel plate, to obtain proper coating viscosity, dispersion of the slurry and control of the coating thickness, and uniform coating. The ratio of these to the catalyst must be determined very carefully. The composition of the coating slurry is not limited to aluminized steel plates but also applies to substrates made of stainless steel or iron or aluminum alloys.

표면처리된 판상에 촉매와 첨가제로 된 코팅 슬러리를 코팅하는 것은 롤 코팅 등의 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.Coating of the coating slurry of the catalyst and the additive on the surface-treated plate can be carried out by conventional methods such as roll coating.

상기와 같이 표면처리된 판상에 촉매를 코팅하여 질소산화물, 황산화물, 일산화탄소, 미연 탄화수소, 휘발성 유기화합물과 같은 오염물질의 제거 및 촉매연소반응 등을 위한 저압차반응기의 제작에 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명에서 제공하는 방법에 의하여 촉매코팅된 판을 이용할 수 있는 경우는 상기 촉매이용분야로 제한되지는 않는다.Coating the catalyst on the surface-treated plate as described above can be used in the manufacture of low pressure difference reactor for the removal of contaminants such as nitrogen oxides, sulfur oxides, carbon monoxide, unburned hydrocarbons, volatile organic compounds and catalytic combustion reaction. However, the case where the catalyst coated plate can be used by the method provided by the present invention is not limited to the field of the catalyst use.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예 1. 촉매제조 및 물성]Example 1. Catalyst Preparation and Physical Properties

V2O5/TiO2및 CuHM 촉매를 각각 담지법과 이온교환법에 의하여 제조하였는데, 제조된 촉매의 물리화학적인 특성은 표1과 같다. 먼저 V2O5/TiO2촉매는 증류수와 잘 혼합된 타이타니아와 옥살산 용액으로 완전히 녹인 메타바나듐산암모늄 용액을 서로 혼합하여 30분 동안 충분히 교반한 후에 300℃에서 3시간, 500℃에서 2시간 동안 소성하여 제조되었다.V 2 O 5 / TiO 2 and CuHM catalysts were prepared by supporting and ion exchange methods, respectively. The physicochemical properties of the prepared catalysts are shown in Table 1. First, the V 2 O 5 / TiO 2 catalyst was mixed thoroughly with distilled water and titania and ammonium metavanadate solution completely dissolved in an oxalic acid solution. The mixture was stirred for 30 minutes and then stirred at 300 ° C for 3 hours and at 500 ° C for 2 hours. It was prepared by firing.

PQ Co.의 Zeolon 900Na 모촉매를 90℃의 1N 질산암모늄 용액 내에서 암모늄 이온으로 이온교환한 후에, 이를 1N 질산구리 용액으로 90℃에서 8시간 동안 반복적으로 Cu2+이온으로 교환하여 증류수에 의한 세척 및 건조과정을 거치고 500℃의 공기 분위기에서 10시간 동안 소성함으로써 CuHM 촉매를 제조하였다.Zeolon 900Na mother catalyst of PQ Co. was ion exchanged with ammonium ions in a 1N ammonium nitrate solution at 90 ° C, and then repeatedly exchanged with Cu 2+ ions for 8 hours at 90 ° C with 1N copper nitrate solution. The CuHM catalyst was prepared by washing and drying and firing for 10 hours in an air atmosphere at 500 ° C.

[표1] 촉매의 물리화학적인 성질Table 1 Physical and Chemical Properties of Catalysts

V2O5중량비,★★Cu 중량비 V 2 O 5 weight ratio, ★★ Cu weight ratio

[실시예 2. 알루미나이즈드 스틸 판의 표면처리 및 촉매의 부착성]EXAMPLE 2 Surface Treatment of Aluminized Steel Plate and Adhesion of Catalyst

EUROTHERM (Model 808P) 반응로를 사용하여 알루미나이즈드 스틸 판의 표면을 공기 분위기에서 열적으로 산화처리하였다. 표면상에 균일하면서도 새로운 산화층의 형성에 요구되는 최적의 처리온도를 결정하기 위하여 10시간으로 고정된 처리시간 동안에 450℃, 500℃ 및 550℃에서 각각 산화된 그 판의 표면형상을 주사전자현미경으로 관찰하였다. 이 때 그 처리온도에 관계없이 최종온도까지의 승온속도를 분당 5℃로 일정하게 유지하였다. 이렇게 처리된 알루미나이즈드 스틸 판에 CuHM 또는 V2O5/TiO2촉매와 첨가제로 된 코팅 슬러리의 부착성을 각각의 처리온도에 따라 비교하였다.The surface of the aluminized steel plate was thermally oxidized in an air atmosphere using a EUROTHERM (Model 808P) reactor. Scanning electron microscopy of the surface shape of the plate oxidized at 450 ° C, 500 ° C and 550 ° C, respectively, during the treatment time fixed at 10 hours to determine the optimum processing temperature required for the formation of a uniform, new oxide layer on the surface. Observed. At this time, the temperature increase rate up to the final temperature was kept constant at 5 ° C. per minute regardless of the treatment temperature. The adhesion of the coating slurry of CuHM or V 2 O 5 / TiO 2 catalyst and additives to the aluminized steel plates thus treated was compared at different treatment temperatures.

각 표면처리온도에 따른 알루미나이즈드 스틸 판의 표면형상 및 촉매의 부착성능을 비교하였을 때, 550℃의 처리온도에서 표면처리될 경우에 보다 균일한 표면 산화층을 갖는 알루미나이즈드 스틸 판을 얻을 수 있었으며, 그 표면형상을 제 1 도에 나타내었다. 이와 같이 균일하면서 새로운 융털돌기 모양의 산화층이 형성된 알루미나이즈드 스틸 판은 안정하고도 강한 촉매 부착성능을 나타내었다.When the surface shape of the aluminized steel sheet and the adhesion performance of the catalyst were compared with each surface treatment temperature, when the surface treatment was performed at a processing temperature of 550 ° C, an aluminized steel sheet having a more uniform surface oxide layer could be obtained. The surface shape is shown in FIG. Thus, the aluminized steel plate having a uniform and new villus-shaped oxide layer exhibited a stable and strong catalyst adhesion performance.

반면에, 열에 의한 표면산화법으로 처리되지 않은 알루미나이즈드 스틸 판 위에 CuHM 및 V2O5/TiO2촉매와 첨가제로 된 코팅 슬러리를 코팅한 결과, 이들 촉매의 부착성은 우수하였으나, 이를 500℃의 공기 분위기에서 3시간 동안 소성할 경우에는 부착되어 있던 촉매가 완전히 떨어졌다. 따라서 촉매가 그 판의 표면에서 우수한 부착성능을 유지하기 위해서는 표면처리과정이 반드시 요구되고, 표면처리된 그 판의 표면에는 융털돌기 모양의 산화층이 생성되어야 함을 확인할 수 있었다.On the other hand, a coating slurry of CuHM and V 2 O 5 / TiO 2 catalysts and additives was coated on an aluminized steel plate which was not treated by thermal surface oxidation, and the adhesion of these catalysts was excellent. When calcined for 3 hours in an air atmosphere, the attached catalyst was completely dropped. Therefore, it was confirmed that the surface treatment process is required in order for the catalyst to maintain excellent adhesion on the surface of the plate, and that the surface of the plate subjected to the surface treatment should have an oxide layer in the form of a projection.

[실시예 3. 코팅 슬러리 제조 및 이의 코팅성능Example 3 Coating Slurry Preparation and Coating Performance

550℃에서 10시간 동안 산화처리된 상기 실시예 2의 알루미나이즈드 스틸 판의 표면에 CuHM, V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2촉매의 최적코팅을 제공하기 위하여 코팅 슬러리 내의 촉매무게를 기준으로 콜로이드 실리카, 콜로이드 알루미나, 인산(85%, Aldrich Chemical Co.), 메틸 셀루로즈(4,000 cps, Aldrich Chemical Co.) 및 전분(Shinyo Pure Chemical Co.)의 최적 조성비를 결정하였다.In order to provide an optimum coating of CuHM, V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 catalyst on the surface of the aluminized steel plate of Example 2 subjected to oxidation treatment at 550 ℃ for 10 hours. Based on the catalyst weight in the coating slurry, the optimum composition ratio of colloidal silica, colloidal alumina, phosphoric acid (85%, Aldrich Chemical Co.), methyl cellulose (4,000 cps, Aldrich Chemical Co.) and starch (Shinyo Pure Chemical Co.) Decided.

상업촉매인 V2O5-WO3/TiO2의 경우에는 촉매 대비 콜로이드 실리카의 중량비를 0.07로 하여 코팅하면 우수한 코팅성능을 얻을 수 있었으며, 본 발명에서 직접 제조된 CuHM 및 V2O5/TiO2촉매의 최적코팅을 위한 슬러리의 조성비율은 [표 2] 및 [표 3]에 나타내었다.In the case of the commercial catalyst V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 It was possible to obtain excellent coating performance by coating with a weight ratio of colloidal silica to 0.07 catalyst, CuHM and V 2 O 5 / TiO prepared directly in the present invention the mole fraction of the slurry for optimal coating of the second catalyst are given in Table 2 and Table 3.

[표 2] CuHM 촉매의 최적 코팅 슬러리 조성Table 2: Optimal Coating Slurry Composition of CuHM Catalyst

[표 3] V2O5/TiO2촉매의 최적 코팅 슬러리 조성Table 3 Optimal Coating Slurry Composition of V 2 O 5 / TiO 2 Catalyst

Claims (14)

공기 분위기에서 열처리에 의해 기질인 판의 표면을 산화처리하여 판의 표면에 산화층을 형성시키고, 산화층이 형성된 판의 표면에 촉매를 코팅하는 것을 특징으로 하는 촉매의 코팅방법.A method of coating a catalyst, characterized in that the surface of the plate is oxidized by heat treatment in an air atmosphere to form an oxide layer on the surface of the plate and to coat the catalyst on the surface of the plate on which the oxide layer is formed. 제 1 항에 있어서, 상기 열처리는 300~1200℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the heat treatment is characterized in that performed at a temperature range of 300 ~ 1200 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 판은 철, 알루미늄, 니켈, 구리, 아연, 텅스텐 또는 이들을 주성분으로 하는 합금으로 된 것임을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the plate is made of iron, aluminum, nickel, copper, zinc, tungsten or an alloy containing these as main components. 제 3 항에 있어서, 판은 알루미나이즈드 스틸 판인 것을 특징으로 하는 방법.4. The method of claim 3 wherein the plate is an aluminized steel plate. 제 1 항에 있어서, 상기 촉매코팅은 콜로이드 실리카, 콜로이드 알루미나, 인산, 셀룰로즈 및 전분으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제와 촉매로 된 코팅 슬러리를 판의 표면에 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the catalyst coating is characterized in that the coating surface of the plate with a coating slurry of at least one additive and a catalyst selected from the group consisting of colloidal silica, colloidal alumina, phosphoric acid, cellulose and starch. 제 5 항에 있어서, 상기 셀룰로즈는 메틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈 또는 에틸 하이드록시에틸 셀룰로즈인 것을 특징으로 하는 방법.6. The method of claim 5 wherein the cellulose is methyl cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, hydroxyethyl cellulose or ethyl hydroxyethyl cellulose. 제 6 항에 있어서, 셀룰로즈는 기준점도는 1,500~50,000cps인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 6, wherein the cellulose has a reference viscosity of 1,500 to 50,000 cps. 제 5 항에 있어서, 상기 촉매는 CuHM, V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2인 것을 특징으로 하는 방법.6. The process of claim 5 wherein the catalyst is CuHM, V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 . 제 8 항에 있어서, 촉매로서 CuHM과 첨가제로서 콜로이드 알루미나 및 전분중에서 선택된 1종 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.9. The process according to claim 8, wherein at least one selected from CuHM as a catalyst and colloidal alumina and starch as an additive is used. 제 9 항에 있어서, CuHM과 콜로이드 알루미나가 1 : 0.1 ~ 0.6의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein CuHM and colloidal alumina are used in a weight ratio of 1: 0.1 to 0.6. 제 9 항에 있어서, CuHM과 콜로이드 알루미나 및 전분이 1 : 0.1~0.6 : 0.1~0.6의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein CuHM, colloidal alumina, and starch are used in a weight ratio of 1: 0.1 to 0.6: 0.1 to 0.6. 제 8 항에 있어서, 촉매로서 V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2와 첨가제로서 콜로이드 실리카, 인산, 메틸 셀룰로즈 및 전분중에서 선택된 1종 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.9. A method according to claim 8, characterized in that at least one selected from colloidal silica, phosphoric acid, methyl cellulose and starch is used as V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 as an additive and as an additive. Way. 제 12 항에 있어서, V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2와 콜로이드 실리카가 1 : 0.02~0.5의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 12, wherein V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 and colloidal silica are used in a weight ratio of 1: 0.02 to 0.5. 제 12 항에 있어서, V2O5/TiO2또는 V2O5-WO3/TiO2와 콜로이드 실리카, 인산, 메틸셀룰로즈 및 전분이 1 : 0.02~0.5 : 0.01~0.3 : 0.01~0.3 : 0.01~0.3의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 12, wherein V 2 O 5 / TiO 2 or V 2 O 5 -WO 3 / TiO 2 and colloidal silica, phosphoric acid, methylcellulose and starch are 1: 0.02 to 0.5: 0.01 to 0.3: 0.01 to 0.3: 0.01 A weight ratio of ˜0.3.
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KR100468215B1 (en) * 2002-05-06 2005-01-26 국방과학연구소 A method for coating thin film using tungsten oxide powders

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