KR20170030872A - 과황산염 활성화 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 사용하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법 - Google Patents
과황산염 활성화 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 사용하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 금속 산화물 담지체에 귀금속(noble-metal) 나노 입자가 증착된 과황산염 활성화 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 사용하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 다양한 난분해성(recalcitrant) 유기 화합물의 효과적인 분해를 위해 사용되는 기법으로서의 과황산염 활성화 시스템을 구현하기 위한 귀금속 기반 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 사용하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 알루미나 및 타이타니아 등의 금속 산화물 담지체에 팔라듐, 백금, 금, 은 등의 귀금속 나노입자를 아크 플라즈마 증착법(arc plasma deposition), 광환원법(photoreduction), 함침법(impregnation) 등으로 고정화하여 합성된 촉매 소재에 관한 것으로서, 이를 기반으로 과황산염을 활성화하여 다양한 난분해성 유기 화합물을 빠르게 산화 분해시킬 수 있다.
기존의 하수처리 공정에 널리 사용되어 오던 대부분의 물리 화학적 처리 기법은 대상 유기 오염 물질의 직접 분해가 아닌 상이동 개념의 제거 기작을 통해 구현되어 왔으며, 생물학적 공정의 경우 다양한 화학구조를 갖는 신종 유기 오염 물질의 분해 목적을 위해 사용되기에는 상대적으로 선택적인 제어 거동을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이러한 기존 수처리 기법의 단점을 보완하기 위해 도입 가능한 기술로서 매우 높은 산화력을 갖는 하이드록실 라디칼종(OH radial)을 산화제로서 사용하는 고도 산화 처리 공정의 적용성을 타진하는 연구가 지금까지 꾸준히 진행되어 오고 있다.
최근에는 오존, 펜톤, 광촉매 기반의 실온 조건에서 운전 가능한 고도 산화 공정 이외에도 과황산염을 활성화하여 높은 반응성을 갖는 설페이트 라디칼종을 실시간으로 생성시킴으로써 빠른 유기 오염 물질의 처리를 달성할 수 있는 새로운 형태의 고도 산화 기법 또한 제안되고 있다. 일반적으로 과황산염 활성화 공정은 기존의 과산화수소 기반의 하이드록실 라디칼 형성 기법과 동일한 메커니즘, 예를 들어, 자외선 조사 및 전이금속 이온/나노입자 첨가로 작동되나 라디칼 형성 효율 및 활성화를 위한 필요 에너지 측면에서 우위성을 보유하는 것으로 알려져 있다.
종래 과황산염 활성화 기법에서는 자외선, 열, 초음파, 전자빔 등의 고에너지 시스템을 필요로 하거나, 나노 입자 혹은 용액에 녹아있는 이온 형태의 전이금속, 예를 들어, 철, 구리, 코발트 등을 통해 이루어져 그 분리가 용이하지 않는 등의 단점이 있었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매는, 산화 분해 효율 및 필요 에너지 측면에서 기존의 과황산염 활성화 시스템을 개선하기 위하여, 실온에서 외부 고에너지, 예를 들어, 자외선, 열, 초음파 등의 주입 없이 과황산염의 활성화를 달성하게 할 수 있다. 또한 처리 공정 후 이의 용이한 물리적 분리/회수를 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매를 사용하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매는 금속 산화물 담지체에 귀금속(noble-metal) 나노 입자가 증착된 것일 수 있다.
일 예로, 상기 금속 산화물은 알루미나(alumina), 타이타니아(titania), 세리아(ceria) 및 실리카(silica)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 예로, 상기 귀금속 나노 입자는 팔라듐, 백금, 금, 은, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 및 이들의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 나노 입자일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법은 금속 산화물 담지체에 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것은 아크 플라즈마(arc plasma) 증착법, 광환원법(photoreduction) 및 함침법(impregnation)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 의하여 수행될 수 있다.
일 예로, 상기 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것은 아크 플라즈마 증착법에 의해 수행되고, 상기 귀금속 나노 입자의 양은 상기 금속 산화물 담지체 총 중량 대비 0.1 내지 10.0 중량%이고, 상기 아크 플라즈마 증착법에서 아크 방전 펄스의 횟수가 100 내지 100000이고, 축전 용량이 300 ㎌ 내지 2000 ㎌이고, 축전 전압이 50 V 내지 300 V일 수 있다.
일 예로, 상기 금속 산화물은 알루미나, 타이타니아, 세리아 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 예로, 상기 귀금속 나노 입자는 팔라듐, 백금, 금, 은, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 및 이들의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 나노 입자일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난분해성 유기 화합물의 분해 방법은 난분해성 유기 화합물을 상기 과황산염 활성화 촉매에 의하여 과황산염을 활성화함으로써 분해하는 것일 수 있다.
일 예로, 상기 과황산염은 과산화일황산염(peroxymonosulfate, PMS) 또는 과산화이황산염(peroxydisulfate, PDS)일 수 있다.
일 예로, 상기 난분해성 유기 화합물은 할로겐화 다이벤조다이옥신, 할로겐화 다이벤조퓨란, 폴리염화바이페닐, 할로겐화 벤젠, 알킬페놀, 할로겐화 페놀, 프탈산 에스터, 비스페놀 및 다환 방향족 탄화수소페놀로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 예로, 상기 난분해성 유기 화합물은 4-염화페놀(4-chlorophenol), 페놀(phenol), 비스페놀 A(bisphenol A) 및 2,4,6-삼염화페놀(2,4,6-trichlorophenol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
일 예로, 상기 과황산염 활성화 촉매는 최대 5회 이하 재사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 실온에서 특별한 외부 에너지, 예를 들어 자외선, 열, 초음파 등의 주입 없이 금속 산화물 담지체에 분산된 귀금속 촉매입자를 통해 과황산염을 효율적으로 활성화할 수 있다. 이를 통해 난분해성 유기 화합물의 효과적인 산화처리를 위한 과황산염 활성화 시스템을 구현할 수 있다. 또한, 귀금속 나노 입자가 담지체에 분산되어 있으므로 처리 공정 적용 후 쉽게 물리적으로 이를 분리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예 1 및 비교예 1의 사진이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1의 투사전자현미경(transmission electron microscope, TEM) 사진이다.
도 3은 실시예 2및 비교예 2를 외부 에너지원 없이 사용한 경우에 각각 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 2를 사용하면서 자외선 조사를 한 경우에 4-염화페놀(4- CP)의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 2를 반복적으로 사용한 경우에 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 비스페놀 A의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 2,4,6-삼염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1의 투사전자현미경(transmission electron microscope, TEM) 사진이다.
도 3은 실시예 2및 비교예 2를 외부 에너지원 없이 사용한 경우에 각각 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 비교예 2를 사용하면서 자외선 조사를 한 경우에 4-염화페놀(4- CP)의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 2를 반복적으로 사용한 경우에 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 비스페놀 A의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 2,4,6-삼염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매는 금속 산화물 담지체에 귀금속(noble-metal) 나노 입자가 증착된 것일 수 있다.
과황산은 음이온인 [SO5]2- 또는 [S2O8]2-을 포함하는 이온 또는 화합물을 일컬으며, 여기서 음이온 [SO5]2-는 황 중심에 하나의 퍼옥사이드기를 함유하는 것이고, [S2O8]2-는 퍼옥사이드기가 황 원자들을 연결하는 형태이다. 과황산염을 활성화하여 높은 반응성을 갖는 설페이트 라디칼종을 실시간으로 생성시킴으로써 빠른 유기 오염 물질의 처리를 달성할 수 있다. 종래 과황산염의 활성화법은 열, UV, 전이금속 등을 이용하는 방법이 있으며, 반응식은 다음과 같다:
S2O8 2- + 열 -> 2SO4-·------------------------- (1)
S2O8 2- + UV -> 2SO4-·------------------------- (2)
S2O8 2- + Fe2+ -> SO4-·+ SO4 2- + Fe3+ ----------- (3)
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매는 금속 산화물 담지체에 귀금속 나노 입자가 증착된 것일 수 있으며, 이를 사용하여 과황산염을 활성화시킴으로써 상기 반응식 (1) 내지 (3)에 기재된 것과 같은 열, UV 등의 고에너지 원 또는 별도의 전이 금속을 사용하지 않고도 라디칼 생성에 의한 난분해성 유기 화합물의 분해를 촉진할 수 있다.
상기 과황산염은 과산화일황산염(peroxymonosulfate, PMS) 또는 과산화이황산염(peroxydisulfate, PDS)일 수 있다.
상기 금속 산화물은 알루미나(alumina), 타이타니아(titania), 세리아(ceria) 및 실리카(silica)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 귀금속 나노 입자의 담지체로 사용될 수 있는 금속 산화물이 일반적으로 사용될 수 있다.
상기 귀금속 나노 입자는 팔라듐, 백금, 금, 은, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 및 이들의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 나노 입자일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 과황산염을 활성화시킬 수 있는 나노 입자는 일반적으로 사용될 수 있다. 상기 귀금속 나노 입자는 금속 산화물 담지체에 지지되어 있으므로, 전이금속을 사용하는 경우와 달리, 이의 분리 및 제거가 용이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법은 금속 산화물 담지체에 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것은 아크 플라즈마(arc plasma) 증착법, 광환원법(photoreduction) 및 함침법(impregnation)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 의하여 수행될 수 있다.
아크 플라즈마 증착법은 물리 기상 증착 공정기술의 일종이다. 플라즈마란 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태로서, 고체, 액체, 기체가 아닌 '제4의 물질 상태'로 불린다. 플라즈마는 수억도의 온도를 갖는 초고온 핵융합에 이용되는 플라즈마로부터 최근의 반도체 공정, 신소재 합성 등에 이용되는 저온 글로우 플라즈마나 아크 플라즈마에 이르기까지 다양하게 이용된다. 아크 플라즈마 증착법에서는 챔버(chamber)에 고진공(10-6 Torr정도)을 잡은 후, 일정량의 전하를 축전기에 축전한 뒤, trigger 전극을 통해 target이 되는 물질 표면에 짧은 시간 안에 축전된 전하를 흘려보내어 아크 방전(arc discharge)을 유도한다. 이 때 target 물질 표면에서 높게 이온화된 금속 플라즈마가 생성되고, 나노 입자의 형태로 시료 위에 증착된다. 증착되는 나노 입자의 양은 아크 방전 펄스의 횟수(n), 축전용량(C), 축전전압(V)에 의해 조절된다.
상기 귀금속 나노 입자를 아크 플라즈마 증착법에 의하여 증착시키는 경우, 상기 귀금속 나노 입자의 양은 금속 산화물 담지체 총 중량 대비 0.1 내지 10.0 중량%이고, 상기 아크 플라즈마 증착법에서 아크 방전 펄스의 횟수가 100 내지 100000이고, 축전 용량이 300 ㎌ 내지 2000 ㎌이고, 축전 전압이 50 V 내지 300 V일 수 있다. 상기 조건에서 귀금속 나노 입자가 금속 산화물에 상기 기재된 양만큼 증착된 경우, 귀금속 나노 입자의 사용된 양을 고려할 때 최적의 난분해성 유기 화합물의 분해 속도를 나타낼 수 있다. 즉, 귀금속 나노 입자의 양이 과도하게 많아지면 분해능이 좋아지는 것에 비하여 경제성이 떨어지므로 상기 기재된 양만큼 사용할 수 있다.
광환원법은 용액 중에 용해된 금속 이온을 반도체 광촉매 상에서 환원시킴으로써 귀금속 나노 입자가 증착된 금속 산화물을 얻는 방법이다. 구체적으로, 반도체 입자의 밴드갭 에너지보다 큰 에너지를 갖는 UV 광을 반도체 입자에 조사하여 광생성 전자(photogenerated electrons)에 의해 금속 이온을 환원시킴으로써 금속 이온을 반도체 입자 상에 증착시킨다.
함침법은 표면에 금속 산화물이 코팅된 금속 구조체를 금속 전구체 용액에 함침하여 금속을 담지하는 방식으로서, 담체 표면에 코팅된 금속 함량은 금속 산화물의 비표면적과 금속 전구체 용액의 농도, 담지 횟수에 영향을 받는다. 1회 코팅만으로 담지되는 금속의 양이 적을 경우, 원하는 코팅양을 얻기 위해서는 반복적인 코팅 과정이 필요할 수도 있다.
상기 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법에 사용되는 금속 산화물 및 귀금속 나노 입자는 앞서 기재된 과황산염 활성화 촉매의 금속 산화물 및 귀금속 나노 입자와 동일한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난분해성 유기 화합물의 분해 방법은 난분해성 유기 화합물을 상기 과황산염 활성화 촉매에 의하여 과황산염을 활성화함으로써 분해하는 것일 수 있다.
난분해성 유기 화합물은 전통적인 수처리 공정인 미생물에 의한 생물학적 분해가 어려운 화합물을 의미한다. 난분해성 유기 화합물은 리그닌, 셀룰로오스 등의 유해하지 않은 유기물일 수 있으나, 인체에 유해한 유기 화합물일 수 있다.
상기 인체에 유해한 난분해성 유기 화합물은, 할로겐화 다이벤조다이옥신, 할로겐화 다이벤조퓨란, 폴리염화바이페놀, 할로겐화 벤젠, 알킬페놀, 할로겐화 페놀, 프탈산 에스터, 비스페놀 및 다환 방향족 탄화수소페놀로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다. 이러한 유해한 난분해성 유기 화합물은 수질 오염의 주범일 뿐만 아니라 생태계와 환경 파괴의 주요인이 되고 있다.
구체적으로, 상기 난분해성 유기 화합물은 4-염화페놀(4-chlorophenol), 페놀(phenol), 비스페놀 A(bisphenol A) 및 2,4,6-삼염화페놀(2,4,6-trichlorophenol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 난분해성 유기 화합물의 분해 방법은 실온에서 특별한 외부 에너지, 예를 들어, 자외선, 열, 초음파 등의 주입 없이 과황산염을 활성화시키는 방법을 제공한다. 또한, 귀금속 나노 입자가 담지체에 분산되어 있으므로 처리 공정 적용 후 쉽게 물리적으로 이를 분리할 수 있다.
상기 과황산염 활성화 촉매는 난분해성 유기 화합물의 분해 후 분리 및 수거되어 재사용될 수 있다. 재사용을 계속함에 따라 난분해성 유기 화합물이 분해되는 정도가 약해지나, 상기 과황산염 활성화 촉매를 최대 5회 이하 재활용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<실시예 1>
금속 산화물로서 감마 알루미나(γ-alumina)(Sasol社 제품)를 사용하고, 귀금속 나노 입자로서 1~5 nm의 백금 나노 입자를 사용하였다.
10-6 Torr의 고진공 챔버에서 감마 알루미나(γ-alumina) 촉매 담지체 상에 4 g의 백금을 아크 방전 펄스의 횟수(n) 10000, 축전용량(C) 1080 ㎌, 축전전압(V) 200 V의 조건으로 아크 플라즈마 증착법에 의하여 증착하여 과황산염 활성화 촉매를 제조하였다.
<실시예 2>
금속 산화물로서 타이타니아(DT-51)(Cristal社 제품)를 사용하고, 귀금속 나노 입자로서 팔라듐 나노 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 과황산염 활성화 촉매를 제조하였다.
<실시예 3>
금속 산화물로서 타이타니아(DT-51)(Cristal社 제품)를 사용하고, 귀금속 나노 입자로서 백금 나노 입자를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 과황산염 활성화 촉매를 제조하였다.
<비교예 1>
순수한 감마 알루미나(γ-alumina)(Sasol社 제품)를 과황산염 활성화 촉매로서 사용하였다.
<비교예 2>
순수한 타이타니아(Degussa P25)를 과황산염 활성화 촉매로서 사용하였다.
도1은 실시예 1 및 비교예 1의 사진으로서, 아크 플라즈마 증착법으로 백금 나노입자가 분산된 알루미나 시료(실시예 1)와 아무 것도 증착하지 않은 순수한 알루미나 분말(비교예 1)을 비교하면, 백금 나노 입자가 분산된 실시예 1의 색깔이 진한 흑색을 띠는 것을 알 수 있다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1의 투사전자현미경(transmission electron microscope, TEM) 사진이다. 도 2를 참조하면, 개별 백금 나노입자들이 동그랗고 어둡게 나타나는데, 대부분 크기가 1~5 nm 이다.
<평가예 1>
실시예 2를 과황산염 활성화 촉매로서 사용하고, 4-염화페놀(4-CP)을 난분해성 유기 화합물로서 사용하여 시간에 따른 4-염화페놀의 농도 변화를 측정하였다. 이때, 실시예 2의 양은 0.01 g이고, 초기 4-염화페놀의 농도는 0.1 mM이었으며, 초기 과산화일황산염(PMS)의 농도는 0.25 mM이었으며, 용액의 부피는 40 ml였다.
실시예 2와 대비하기 위하여 비교예 2를 과황산염 활성화 촉매로서 사용한 것을 제외하고 상기 방법과 동일한 방법으로 4-염화페놀의 농도를 측정하였다.
도 3은 실시예 2및 비교예 2를 외부 에너지원 없이 사용한 경우에 각각 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 실시예 2의 경우 외부 에너지원 등의 투입이 없어도 과산화일황산염이 활성화되어 약 20분 안에 4-염화페놀이 모두 분해되나, 비교예 2의 경우 4-염화페놀이 거의 분해되지 않는 것을 알 수 있다.
<평가예 2>
0.02 g의 비교예 2를 과황산염 활성화 촉매로서 투입하고 자외선을 조사하여 광환원법을 시행함으로써 4-염화페놀을 분해한 것을 제외하고 평가예 1과 동일하게 시간에 따른 4-염화페놀의 농도 변화를 측정하였다. 이 때, 자외선의 세기는 0.7 mW/cm2이었다.
도 4는 비교예 2를 사용하면서 자외선 조사를 한 경우에 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 4-염화페놀을 모두 분해하는데 약 60분이 걸렸다. 즉, 실시예 2보다 두 배 많은 촉매량을 투입하고 자외선을 연속적으로 쬐었는데도 실시예 2에 비해 분해속도는 3배 느렸다.
<평가예 3>
실시예 2의 촉매가 수거가 가능한지 여부와 수거한 촉매를 반복적으로 재사용할 수 있는지 알아보기 위하여, 동일한 실시예 2를 이용해 4-염화비닐의 분해를 반복적으로 시행하였다. 상기 4-염화비닐의 분해 조건은 평가예 1과 동일하였다.
구체적으로, 4-염화비닐의 분해가 완료된 후 실시예 2를 필터를 이용해 용액에서 분리한 뒤 자연 건조시키고, 새로운 4-염화비닐 용액에 투입하여 분해 성능을 측정하는 과정을 반복하였다.
도 5는 실시예 2를 반복적으로 사용한 경우에 4-염화페놀의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 촉매의 재사용이 거듭될수록 4-염화비닐의 분해능이 점차 감소하나, 동일한 촉매에 대해 최소한 3회까지는 첫번째 분해할 때의 성능이 유지되고, 5회까지도 어느 정도 성능이 유지되는 것을 알 수 있다.
<평가예 4>
실시예 1 및 실시예 3을 각각 과황산염 활성화 촉매로서 사용하되, 4-염화비닐 이외의 난분해성 유기 화합물에 대해서도 분해성능이 있는지 알아보기 위해 페놀, 비스페놀 A, 2,4,6-삼염화페놀을 난분해성 유기 화합물로 사용하여 그 분해 속도를 측정하였다. 이외의 조건은 평가예 1과 동일하였다.
도 6, 도 7 및 도 8은 각각 실시예 1 및 실시예 3을 사용한 경우에 난분해성 유기 화합물의 시간에 따른 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 페놀과 비스페놀 A에 대해서는 실시예 3의 분해능이 실시예 1의 분해능보다 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 타이타니아에 분산된 백금 촉매가 알루미나에 분산된 백금 촉매보다 더 나은 분해성능을 보였다.
도 8을 참조하면, 2,4,6-삼염화페놀에 대해서는 실시예 1 및 실시예 3 모두 우수한 분해능을 나타내었다.
Claims (13)
- 금속 산화물 담지체에 귀금속(noble-metal) 나노 입자가 증착된 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 산화물은 알루미나(alumina), 타이타니아(titania), 세리아(ceria) 및 실리카(silica)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매. - 제1항에 있어서,
상기 귀금속 나노 입자는 팔라듐, 백금, 금, 은, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 및 이들의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매. - 금속 산화물 담지체에 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것은 아크 플라즈마(arc plasma) 증착법, 광환원법(photoreduction) 및 함침법(impregnation)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법. - 제5항에 있어서,
상기 귀금속 나노 입자를 증착시키는 것은 아크 플라즈마 증착법에 의해 수행되고,
상기 귀금속 나노 입자의 양은 상기 금속 산화물 담지체 총 중량 대비 0.1 내지 10.0 중량%이고,
상기 아크 플라즈마 증착법에서 아크 방전 펄스의 횟수가 100 내지 100000이고, 축전 용량이 300 ㎌ 내지 2000 ㎌이고, 축전 전압이 50 V 내지 300 V인 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법. - 제4항에 있어서,
상기 금속 산화물은 알루미나, 타이타니아, 세리아 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법. - 제4항에 있어서,
상기 귀금속 나노 입자는 팔라듐, 백금, 금, 은, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리 및 이들의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 과황산염 활성화 촉매의 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 과황산염 활성화 촉매에 의하여 과황산염을 활성화함으로써 난분해성 유기 화합물을 분해하는 것을 특징으로 하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 과황산염은 과산화일황산염(peroxymonosulfate, PMS) 또는 과산화이황산염(peroxydisulfate, PDS)인 것을 특징으로 하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법. - 제9항에 있어서,
상기 난분해성 유기화합물은 할로겐화 다이벤조다이옥신, 할로겐화 다이벤조퓨란, 폴리염화바이페놀, 할로겐화 벤젠, 알킬페놀, 할로겐화 페놀, 프탈산 에스터, 비스페놀 및 다환 방향족 탄화수소페놀로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법. - 제9항에 있어서,
상기 난분해성 유기 화합물은 4-염화페놀(4-chlorophenol), 페놀(phenol), 비스페놀 A(bisphenol A) 및 2,4,6-삼염화페놀(2,4,6-trichlorophenol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법. - 제9항에 있어서,
상기 과황산염 활성화 촉매는 최대 5회 이하 재사용되는 것을 특징으로 하는 난분해성 유기 화합물의 분해 방법.
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107973366A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-01 | 四川大学 | 一种利用过硫酸氢盐及光催化剂BiVO4净化染料废水的方法 |
| CN108314172A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-24 | 上海交通大学 | 一种有机污染物的降解方法 |
| CN108455718A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-28 | 上海交通大学 | 一种有机污染物的降解方法 |
| CN108585163A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-28 | 重庆文理学院 | 一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法 |
| KR20180125346A (ko) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 울산과학기술원 | 불균일계 촉매의 제조방법, 그 방법으로 제조된 촉매를 이용한 과황산염의 활성화 방법 및 그 방법으로 제조된 촉매를 이용한 오염물질의 처리방법 |
| CN110255696A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-20 | 大连民族大学 | 一种利用余碱余热处理精制棉黑液的系统 |
| KR20200073475A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 한국과학기술연구원 | 황산화처리된 전이금속 산화물들로 이루어진, 전기적 펜톤 반응 시스템용 촉매, 이를 포함하는 전극 및 이를 이용한 전기적 펜톤 반응 시스템 |
| CN111533210A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-14 | 南京中微纳米功能材料研究院有限公司 | 一种利用uv加热活化过硫酸盐处理染料废水的方法 |
| CN111957320A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-20 | 华南理工大学 | 一种催化降解水中污染物的负载催化剂过滤纤维及其制备与应用 |
| CN113101940A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-13 | 山西中科国蕴环保科技有限公司 | 一种活化过硫酸盐的催化剂及使用其处理污水的方法 |
| CN113121006A (zh) * | 2021-03-14 | 2021-07-16 | 河北华勘资环勘测有限公司 | 铁镍纳米材料的制备方法及其在活化过硫酸盐氧化降解氯代乙烯中的应用 |
| CN114272925A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矸石基催化材料及其制备方法和应用 |
| KR20220086016A (ko) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 재단법인 포항금속소재산업진흥원 | 코발트-망간 산화물 촉매의 제조방법 및 이를 이용한 오염물질 처리방법 |
| CN115159750A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-10-11 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种焦化脱硫废液高效脱色方法 |
| CN115571968A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-01-06 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 一种利用Co2+催化PMS去除废水中2-氯苯酚的方法 |
-
2015
- 2015-09-10 KR KR1020150128332A patent/KR20170030872A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180125346A (ko) * | 2017-05-15 | 2018-11-23 | 울산과학기술원 | 불균일계 촉매의 제조방법, 그 방법으로 제조된 촉매를 이용한 과황산염의 활성화 방법 및 그 방법으로 제조된 촉매를 이용한 오염물질의 처리방법 |
| CN107973366A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-01 | 四川大学 | 一种利用过硫酸氢盐及光催化剂BiVO4净化染料废水的方法 |
| CN108314172A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-24 | 上海交通大学 | 一种有机污染物的降解方法 |
| CN108455718A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-08-28 | 上海交通大学 | 一种有机污染物的降解方法 |
| CN108585163A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-09-28 | 重庆文理学院 | 一种催化单过硫酸盐产生硫酸根自由基降解有机物的方法 |
| KR20200073475A (ko) * | 2018-12-14 | 2020-06-24 | 한국과학기술연구원 | 황산화처리된 전이금속 산화물들로 이루어진, 전기적 펜톤 반응 시스템용 촉매, 이를 포함하는 전극 및 이를 이용한 전기적 펜톤 반응 시스템 |
| CN110255696A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-20 | 大连民族大学 | 一种利用余碱余热处理精制棉黑液的系统 |
| CN111533210A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-14 | 南京中微纳米功能材料研究院有限公司 | 一种利用uv加热活化过硫酸盐处理染料废水的方法 |
| CN111957320A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-20 | 华南理工大学 | 一种催化降解水中污染物的负载催化剂过滤纤维及其制备与应用 |
| CN111957320B (zh) * | 2020-07-28 | 2021-09-28 | 华南理工大学 | 一种催化降解水中污染物的负载催化剂过滤纤维及其制备与应用 |
| KR20220086016A (ko) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 재단법인 포항금속소재산업진흥원 | 코발트-망간 산화물 촉매의 제조방법 및 이를 이용한 오염물질 처리방법 |
| CN113121006A (zh) * | 2021-03-14 | 2021-07-16 | 河北华勘资环勘测有限公司 | 铁镍纳米材料的制备方法及其在活化过硫酸盐氧化降解氯代乙烯中的应用 |
| CN113101940A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-13 | 山西中科国蕴环保科技有限公司 | 一种活化过硫酸盐的催化剂及使用其处理污水的方法 |
| CN114272925A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矸石基催化材料及其制备方法和应用 |
| CN114272925B (zh) * | 2021-12-29 | 2023-01-24 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矸石基催化材料及其制备方法和应用 |
| CN115159750A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-10-11 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种焦化脱硫废液高效脱色方法 |
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