KR20080068898A - 배기 가스 정화용 촉매 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (30)
- 귀금속 입자와,상기 귀금속 입자와 접촉하고 당해 귀금속 입자의 이동을 억제하는 제1 화합물과,상기 귀금속 입자와 상기 제1 화합물을 내포하고 귀금속 입자의 이동을 억제하는 동시에 제1 화합물끼리의 접촉에 수반되는 제1 화합물의 응집을 억제하는 제2 화합물로 이루어지고,상기 제1 화합물은 상기 귀금속 입자를 담지하고, 또한, 이 귀금속 입자를 담지한 제1 화합물의 단체 또는 집합체를, 상기 제2 화합물에 의해 분리된 구획 내에 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 귀금속 입자와,상기 귀금속 입자와 접촉하고 당해 귀금속 입자의 이동을 억제하는 제1 화합물과,상기 귀금속 입자와 상기 제1 화합물을 내포하고 귀금속 입자의 이동을 억제하는 동시에 제1 화합물끼리의 접촉에 수반되는 제1 화합물의 응집을 억제하는 제2 화합물로 이루어지고,상기 제1 화합물은 상기 귀금속 입자를 담지하고, 또한, 이 귀금속 입자를 담지한 제1 화합물의 단체 또는 집합체를, 상기 제2 화합물에 의해 분리된 구획 내 에 포함하고, 이 구획 내에 상기 귀금속 입자를 합계 8 × 10-20 몰 이하의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 화합물에 의해 분리된 구획 내에 포함되는 상기 제1 화합물의 입자 직경이 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 화합물에 의해 분리된 구획 내에 포함되는 상기 제1 화합물의 평균 입자 직경이 50 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 귀금속 입자와,상기 귀금속 입자와 접촉하고 당해 귀금속 입자의 이동을 억제하는 제1 화합물과,상기 귀금속 입자와 상기 제1 화합물을 내포하고 귀금속 입자의 이동을 억제하는 동시에 제1 화합물끼리의 접촉에 수반되는 제1 화합물의 응집을 억제하는 제2 화합물로 이루어지고,상기 제1 화합물의 평균 입자 직경은 30 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 밀도 범함수법을 이용한 시뮬레이션에 의한, 귀금속의 상기 제1 화합물로의 흡착 안정화 에너지(Ea)와, 귀금속의 상기 제2 화합물로의 흡착 안정화 에너지(Eb)가 Ea < Eb인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제6항에 있어서, 상기 흡착 안정화 에너지(Ea)와, 흡착 안정화 에너지(Eb)가 Eb - Ea > 10.0 cal/mol인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀금속 입자 및 상기 제1 화합물로 이루어지는 복합 입자의 사이즈(Da)와, 상기 제2 화합물의 평균 세공 직경(Db)이, Db < Da인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀금속 입자는 {Pt, Pd, Rh} 중으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소로 이루어지고, 상기 제1 화합물은 Ce를 포함하는 산화물로 이루어지고, 상기 제2 화합물은 {Al, Zr} 중으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소의 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 화합물의 평균 입자 직 경은 5 ㎚ 이상 30 ㎚ 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀금속 입자의 평균 입자 직경은 2 ㎚ 이상 10 ㎚ 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀금속 입자의 80 % 이상은 상기 제1 화합물과 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Ce를 포함하는 산화물은 CeO2인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Ce를 포함하는 산화물은 Ce와 Zr의 복합 산화물인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 귀금속 입자는 Pt인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, {Fe, Co, Ni, Mn} 중으로부터 선택되는 적어도 1개의 원소의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 화합물은 La를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 배기 가스 정화용 촉매를 포함하는 슬러리를 내화성 무기 담체에 코팅함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매.
- 제1 화합물에 귀금속 입자가 접촉한 복합 콜로이드 용액을 조제하는 제1 공정과,이 복합 콜로이드 용액 중의 귀금속 입자가 접촉한 제1 화합물의 주위에 제2 화합물을 형성시키는 제2 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 재19항에 있어서, 상기 제1 공정이, 상기 제1 화합물을 분산용 보호 재료로 둘러쌈으로써 제1 화합물의 콜로이드를 조제한 후, 이 제1 화합물의 콜로이드에 귀금속을 함유하는 용액을 접촉시킴으로써 제1 화합물에 귀금속 입자가 접촉한 복합 콜로이드를 조제하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 제1 공정이, 상기 제1 화합물의 표면 상에 상기 귀금속의 입자를 담지시킨 후, 이 귀금속의 입자를 담지시킨 상기 제1 화합물을 분산용 보호 재료로 둘러쌈으로써 제1 화합물에 귀금속 입자가 접촉한 복합 콜로이드를 조제하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 공정이, 상기 복합 콜로이드의 주위에, 상기 제2 화합물의 전구체를 형성시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 평균 입자 직경이 30 ㎚ 이하인 상기 제1 화합물을 고분자 화합물로 둘러쌈으로써 제1 화합물의 콜로이드를 조제하는 공정과,상기 제1 화합물의 콜로이드 상에 평균 입자 직경이 2 ㎚ 이상 10 ㎚ 이하의 범위 내에 있는 귀금속염을 석출시킴으로써, 상기 제1 화합물에 귀금속 입자가 접촉한 콜로이드 수용액을 조제하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 평균 입자 직경이 30 ㎚ 이하인 제1 화합물을 고분자 화합물로 둘러쌈으로써 제1 화합물의 콜로이드를 조제하는 공정과,상기 제1 화합물의 콜로이드 상에 평균 입자 직경이 2 ㎚ 이상 10 ㎚ 이하의 범위 내에 있는 귀금속 콜로이드를 접촉시킴으로써 복합 콜로이드 수용액을 조제하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제23항 또는 제24항에 있어서, 유기 용매 중에 상기 제2 화합물의 원료 유기염을 분산시키는 공정과,상기 유기 용매 중에 상기 콜로이드 수용액을 투입함으로써 상기 제2 화합물의 원료 유기염을 가수 분해하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제23항 또는 제24항에 있어서, 용매 중에 상기 제2 화합물의 원료 무기염을 분산시키는 공정과,상기 용매 중의 무기염을 산에 의해 해후한 후, 용매 중에 상기 콜로이드 수용액을 투입하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 평균 1차 입자 직경 30 ㎚ 이하의 제1 화합물 입자가 응집되어 있는 집합체를, 2차 입경 300 ㎚ 이하까지 분쇄 또는 분산시키는 공정과,이 300 ㎚ 이하의 제1 화합물의 2차 입자에 귀금속 입자를 담지시키는 공정 과,이 귀금속 입자를 담지한 제1 화합물의 입자의 주위에 제2 화합물을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 300 ㎚ 이하의 제1 화합물의 2차 입자에 귀금속 입자를 담지시키는 공정은, 평균 입자 직경 30 ㎚ 이하의 귀금속 입자가 담지된 제1 화합물 입자의 집합체를, 2차 입경 300 ㎚ 이하까지 분쇄 또는 분산시키는 것인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 300 ㎚ 이하의 제1 화합물의 2차 입자에 귀금속 입자를 담지시키는 공정은, 평균 입자 직경 30 ㎚ 이하의 귀금속 입자를, 제1 화합물 입자의 집합체의 분쇄 또는 분산 공정 중에 당해 제1 화합물 입자에 담지시키는 것인 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 300 ㎚ 이하의 제1 화합물의 2차 입자에 귀금속 입자를 담지시키는 공정은, 평균 입자 직경 30 ㎚ 이하의 귀금속 입자를, 2차 입경 300 ㎚ 이하까지 분쇄 또는 분산시킨 후에 당해 제1 화합물의 2차 입자에 담지시키는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화용 촉매의 제조 방법.
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