KR20180074258A - 팔라듐/탄소 촉매 제조에 사용되는 활성탄과 그 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 팔라듐/탄소 촉매 - Google Patents

팔라듐/탄소 촉매 제조에 사용되는 활성탄과 그 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 팔라듐/탄소 촉매 Download PDF

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Abstract

본 발명은 활성탄 및 그 제조방법과 관련된다. 본 발명은 실시예로 목탄을 주원료로 하고, 표면적이 1200 m2/g 내지 1400 m2/g이며, 마이크로 표면적 비율이 70% 내지 80%인 활성탄을 제시한다.

Description

팔라듐/탄소 촉매 제조에 사용되는 활성탄과 그 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 팔라듐/탄소 촉매{Activated carbon for manufacturing Pd/C Catalyst and manufacturing method thereof and Pd/C Catalyst using the same}
본 발명은 활성탄 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 제약용으로 사용되는 팔라듐/탄소 촉매에 적합한 활성탄 및 그 제조방법에 관한 것이다.
팔라듐/탄소 불균일 촉매는 불포화 탄화수소의 감소, 니트로기 수소화, 벤질 수소화, 탄소-탄소 결합 및 가교 결합의 탈 보호 등 다양한 형태의 반응에 사용이 가능하다. 더욱이 팔라듐/탄소 촉매는 단순한 생산 공정, 높은 전환율, 높은 수율과 선택성, 반응 종료 후 촉매의 선택적 제거가 가능하다는 이점이 있다. 이에 따라, 많은 기업들이 선호를 하고 있으며, 석유화학, 정밀화학, 의약품 원료 생산 공정 등에서 다양하게 활용되고 있다.
팔라듐/탄소 촉매는 담체인 탄소 표면에 금속 입자인 팔라듐 입자를 부착시켜 제조한다. 담체로 사용되는 탄소로서 대표적인 것은 활성탄으로서 종래기술을 보면 활성탄을 처리하여 팔라듐/탄소 촉매의 성능을 향상시키고자하는 시도가 있었다.
특히 의약품 원료 생산 공정에 사용되는 팔라듐/탄소 촉매의 경우 공정의 준비 시간을 단축하고 부생성물의 발생을 억제하기 위한 이유로 여과 시간을 줄일 필요가 있다. 또한 이에 더하여 팔라듐 입자의 손실을 줄여 활성을 향상시킬 필요가 있다.
따라서 여과 시간을 줄여 생산성을 향상시키면서 팔라듐 입자의 손실을 줄여 활성을 향상시키는 것이 가능한 활성탄이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-2014-0065686호 (2014.05.30) 대한민국 공개특허 제10-2014-0095472호 (2014.08.01)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 팔라듐/탄소 촉매에 있어서 탄소 담체로 사용되는 활성탄이 목탄을 기반으로 하여 제조되고 활성탄의 공극의 갯수와 공극의 크기의 제어를 통해 여과시간 및 팔라듐 입자의 손실을 방지할 수 있는 활성탄 및 이의 제조 방법을 제시한다.
또한 이와 같은 활성탄을 이용하여 여과 시간을 단축시키고 팔라듐 입자의 손실을 줄일 수 있는 팔라듐/탄소 촉매를 제시한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 목탄을 주원료로 하고, 표면적이 1200 m2/g 내지 1400 m2/g이며, 마이크로 표면적 비율이 70% 내지 80%인 활성탄을 제시한다.
여기에서, 상기 활성탄의 공극부피는 0.9 cm3/g 내지 1.0 cm3/g이고, 공극지름은 1.2 nm 내지 1.8 nm일 수 있다.
한편 위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 탄소 함량이 40 내지 60%인 목탄 원료를 선별하는 제1단계, 선별된 제1단계의 목탄 원료를 혼합하는 제2단계, 혼합된 제2단계의 목탄 원료에 유기산을 투입하여 탄소를 활성화하는 제3단계, 활성화된 제3단계의 목탄 원료를 회수하는 제4단계, 제4단계에서 회수된 목탄 원료에 알칼리성 수용액을 투입하여 불순물 제거하는 제5단계, 불순물이 제거된 제5단계의 목탄 원료를 건조하는 제6단계 및 건조된 제6단계의 목탄 원료를 분급하는 제7단계를 포함하는 활성탄 제조방법을 제시한다.
여기에서, 상기 제3단계에서, 투입되는 유기산은 아세트산이고, 상기 아세트산 투입 후 pH를 3.0 내지 5.0으로 조정하여 탄소를 활성화할 수 있다.
한편, 상기 제5단계에서, 투입되는 알칼리성 수용액은 수산화칼륨 수용액 또는 수산화나트륨 수용액이고, 상기 수산화칼륨 수용액 또는 수산화나트륨 수용액 투입 후 pH를 8.0 내지 9.0으로 조정하여 불순물을 제거할 수 있다.
한편 위 제조방법에 의해 제조된 활성탄을 원료로 하여 제조되고, 여과시간이 60초 이하이고, 팔라듐 입자의 손실이 0.4% 이하이며, 활성이 95% 이상인 팔라듐/탄소 촉매를 제시한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 여과할 때 소요되는 시간이 줄어들어 공정의 준비 시간이 단축되며, 팔라듐/탄소 촉매의 마찰에 의한 화재 위험성이 줄어들게 한다.
또한 활성탄의 공극의 갯수와 크기의 제어를 통해 팔라듐 입자의 손실을 방지할 수 있고 생성된 팔라듐/탄소 촉매의 활성도 우수하게 유지할 수 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄의 제조공정을 나타내는 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함 한다. 본 출원에서의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 본 발명의 활성탄에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 활성탄은 목탄(wood)을 주원료로 한다. 여기에서 목탄은 탄소 함량이 50% 내외인 것을 사용함이 바람직하다. 일반적으로 시중에 판매되는 활성탄의 경우 이탄(peat)을 주원료로 하는데 이와 같은 이탄을 주원료로 한 활성탄은 여과 시간이 비교적 길다. 본 발명에서는 목탄을 주원료로 하여 여과 시간을 단축 가능하도록 하였다.
또한 본 발명의 활성탄은 아래와 같은 물성치를 만족한다.
(1) 활성탄의 표면적(SA(Surface Area), 단위 m2/g)은 1000 이상이고, 1200 내지 1400인 것이 바람직하다. 팔라듐/탄소 촉매는 활성탄의 표면에 팔라듐이 흡착되어야 하므로 표면적이 높은 것이 바람직하다. 표면적이 높다는 것은 공극이 많다는 것을 의미하며 이는 여과 시간과 관련된다. 따라서 표면적은 위와 같은 범위로 관리된다.
(2) 마이크로 표면적 비율(Micro SA/Total, 단위 %)은 70 내지 80인 것이 바람직하다. 표면적은 마이크로-메조로 구분되며, 마이크로 표면적의 비율이 너무 높으면 팔라듐의 흡착이 어려워지고 너무 낮으면 팔라듐의 활성점이 줄어들게 된다.
일반적으로 공극의 크기(지름)가 2nm보다 작은 것을 마이크로 공극이라고 하고 이보다 큰 것을 메조 공극이라고 한다. 마이크로 표면적은 마이크로 공극의 표면적을 말한다.
(3) 공극부피(Pore Volume, 단위 cm3/g)은 1.0 이하이고, 0.9 내지 1.0인 것이 바람직하다. 공극부피는 활성탄 내의 공극의 존재를 파악하기 위한 수치로서 1.0을 초과하면 공극이 거칠다라고 추정할 수 있다. 공극부피는 입자의 크기와는 큰 관련이 없다. 입자의 표면이 거칠고 형태가 불규칙할수록 공극부피가 증가하고, 입자의 분급이 잘 되는 경우에도 역시 공극부피가 증가한다. 위와 같이 공극부피를 갖도록 함으로써 팔라듐 입자의 손실을 방지한다.
(4) 마이크로 공극부피의 비율(Micro PV/Total, 단위 %)은 40 내지 60인 것이 바람직하다. 마이크로 공극부피의 비율이 높아지면 입자 표면이 거칠다라고 추정할 수 있는데 마이크로 공극부피의 비율을 위와 같이 관리함으로써 활성탄이 적당한 거칠기를 갖도록 한다. 마이크로 공극부피는 마이크로 공극의 부피를 말한다.
(5) 공극지름(Pore diameter, 단위 nm)은 1.2 내지 1.8인 것이 바람직하다. 공극지름은 활성탄 내부의 공극의 평균 지름을 말한다. 본 활성탄에 담지되는 원소가 팔라듐임을 고려할 때 위와 같은 범위로 하는 것이 바람직하다.
(6) D50(중위 50%의 입도 크기, 단위 ㎛)은 15 내지 35인 것이 바람직하다. D50은 분체 상태나 에멀젼 상태의 입자 크기의 누적분포에서 최고 큰 값에 대하여 50%에 해당하는 크기값을 말한다. 일반적으로 입도 구성의 중간 수치라고 생각할 수 있다. 입도 구성에 있어서 중간 수치를 위와 같이 함으로써 여과시간을 최적화할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 활성탄은, 원재료를 이탄(peat)에서 여과에 유리한 목탄(wood)으로 기원을 변경하였다. 이때 목탄(wood)의 기원으로 규소(Si)가 활성탄에 포함되는데, 규소는 반응에 참가하지 않기 때문에 불순물의 일종인 회분(Ash)으로 불리며, 이를 5% 내외로 제한하는 것이 바람직하다. 본 발명의 활성탄은 여과에 유리하고 팔라듐의 손실이 적어 의료/제약용으로 사용되기에 바람직하다.
한편 본 발명의 활성탄의 작용기는 히트록시기(-OH)와 카복시기(-COOH)로 염화물(-Cl)의 함량은 2000ppm 미만으로 제한되고, 황산염은(-SO4)은 포함되지 않는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 활성탄의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성탄의 제조공정을 나타내는 순서도이다. 이하, 도면을 참조하여 각 공정을 단계별로 나누어 설명하면 다음과 같다.
(1) 원료를 선별한다(S10).
목탄의 탄소 함량을 측정하여 탄소 함량에 따라 구분한다. 탄소 함량은 40% 내지 60%인 것을 선별하여 사용하고 50% 내외인 것이 바람직하다.
(2) 원료를 혼합한다(S20).
선별된 목탄을 반응기에 넣고 교반하여 선별된 목탄이 활성탄 제조에 사용될 수 있는 상태로 만든다.
(3) 탄소를 활성화한다(S30).
혼합된 목탄에 유기산을 첨가하여 pH 3.0~5.0으로 조정함으로써 탄소를 활성화한다. 본 발명의 활성탄의 작용기는 히트록시기(-OH)와 카복시기(-COOH)인데 유기산을 용해하여 혼합된 목탄에 투입한 후 pH를 상기한 범위로 유지시키면 작용기들이 탄소에 첨가된다. 유기산으로는 아세트산을 사용함이 바람직하다.
또한 이 과정을 통해 활성탄 내부에 기공이 많이 형성되고 기공과 관련된 활성탄의 표면적과 마이크로 표면적의 비율이 적절하게 조정된다.
(4) 활성화된 탄소를 회수한다(S40).
상술한 바와 같은 pH 조건에 도달된 탄소를 일정 시간 동안 교반한 후 반응기에서 토출시켜 활성화된 탄소를 회수한다.
(5) 회수된 탄소에서 불순물을 제거한다(S50).
회수된 활성화된 탄소에 알칼리성 수용액을 첨가하여 pH 8.0 내지 9.5로 상승 조정함으로써 회수된 탄소에서 불순물을 제거한다. 알칼리성 수용액은 수산화칼륨 수용액이나 수산화나트륨 수용액을 사용할 수 있다.
팔라듐/탄소 촉매의 pH는 매우 예민하고 중요한 요소이다. 알칼리 처리에 따라 활성탄의 물성치가 변하기 때문에 위의 범위로 맞추어지는 것이 바람직하다. 또한 이를 통해 황산염 및 염화물이 제거된다.
(6) 불순물을 제거한 탄소를 건조한다(S60).
불순물을 제거한 탄소를 건조기에 넣고 건조한다. 활성탄의 반응기가 열에 민감하므로 80℃ 이하에서 건조하는 것이 바람직하다.
(7) 건조된 탄소를 분급한다(S70).
건조된 활성탄을 입도별로 분급한다. 이는 기류식 분급 시스템 설비를 이용하여 수행할 수 있다. 이 과정을 통해 D50(중위 50%의 입도 크기)가 15㎛ 내지 35㎛가 되도록 선별한다.
이와 같은 과정에 의해 활성탄의 제조가 가능하다.
본 발명의 활성탄은 목탄(wood)를 원료로 하여 여과시간을 단축시키고 팔라듐의 손실이 최소화된다. 또한 회분(Ash)의 함량이 매우 낮고, 유해한 반응기가 제거되어 인체에 무해하므로 제약용으로 사용하기에 적합하다.
또한 팔라듐을 활성탄 표면에 흡착시켜야 하기 때문에 황산염 및 염화물의 양을 제한하여야 한다. 이 양을 조정함으로써 -COOH를 pH 8.0~9.5 조건에서도 활성탄 표면에 많이 붙잡아 둘 수 있다.
한편 활성탄은 내부에 기공이 존재하는 구조이다. 기공은 표면적 및 공극부피의 조절로 조정할 수 있고 이는 유기산과 알칼리성 수용액을 투입하고 적정 pH로 유지함으로써 조정이 가능하다. 표면적과 공극부피를 조정함으로써 팔라듐입자의 흡착을 강화시키고 팔라듐 입자의 손실을 감소시킬 수 있으므로 팔라듐/탄소 촉매의 가장 중요한 활성(전환율)을 최적화 할 수 있다.
또한 제조방법에서 분급 공정을 추가함으로써 목탄 소재의 이점에 더하여 여과시간을 최적화할 수 있는 입자 형태를 만들어서 특성을 극대화시켰다.
다음으로 이와 같은 활성탄으로 팔라듐/탄소 촉매를 제조하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
팔라듐/탄소(Pd/C) 촉매의 제조는, 상술한 본 발명의 활성탄을 이용하여 이루어진다.
팔라듐/탄소 촉매의 제조방법의 한 예로서, 본 발명에 따른 활성탄을 준비하고, 팔라듐 전구체를 산 용액에 용해시켜 팔라듐 전구체 용액을 제조하며, 이 팔라듐 전구체 용액에 pH를 높이기 위한 산화제를 투입하고, 산화제가 투입된 팔라듐 전구체 용액에 위와 같이 준비한 활성탄을 투입하며, 활성탄에 팔라듐 입자를 담지한 후 여과 및 세척하여 팔라듐/탄소 촉매를 완성할 수 있다.
한편 본 발명의 활성탄을 사용하여 제조한다는 조건만 만족하면 족하고, 위와 같은 방법 외에도 일반적으로 널리 알려진 팔라듐/탄소 촉매 제조방법을 사용할 수도 있다.
위와 같이 제조된 팔라듐/탄소 촉매는 여과할 때 소요되는 시간이 줄어들어 공정의 준비 시간이 단축되며, 팔라듐/탄소 촉매의 마찰에 의한 화재 위험성이 줄어들게 한다. 또한 활성탄에 팔라듐 입자가 잘 부착되어 팔라듐 입자의 손실을 방지할 수 있다.
여과시간은 정확히는 팔라듐/탄소 촉매 반응에서 발생하는 문제가 아니고, 촉매 반응 후 콜로이드 상태에서 세척 및 여과과정을 거치게 되는데 이때 여과에 소요되는 시간을 말한다.
한편 팔라듐 입자의 손실이 적어지면 팔라듐/탄소 촉매에 활성점이자 반응기인 팔라듐이 많이 붙어있는 것이기 때문에 팔라듐/탄소 촉매의 가장 중요한 요소인 촉매 활성이 증가가 된다. 활성은 95% 이상이 되도록 함이 바람직하다.
다음으로 본 발명의 활성탄과 팔라듐/탄소 촉매의 제조방법의 실시예 및 비교예에 대하여 상세하게 설명한다. 여기에서 하기 실시예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<활성탄의 제조>
<실시예1>
1) 탄소 함유량이 50%인 목탄을 준비한다.
2) 준비된 1)의 목탄을 반응기에서 혼합한다.
3) 혼합된 2)의 목탄에 아세트산을 첨가하고 pH를 3.5로 조정하였다.
4) 목탄에 아세트산이 첨가된 3)의 용액을 회수한다.
5) 회수된 4)의 용액에 수산화칼륨 수용액을 첨가하고 pH를 8.5로 조정하였다.
6) 상기 5)번 용액을 건조기에서 건조한다.
7) 상기 6)번 물질을 분급하여 활성탄을 얻었다.
<실시예2>
1) 탄소 함유량이 50%인 목탄을 준비한다.
2) 준비된 1)의 목탄을 반응기에서 혼합한다.
3) 혼합된 2)의 목탄에 아세트산을 첨가하고 pH 4.0으로 조정하였다.
4) 목탄에 아세트산이 첨가된 3)의 용액을 회수한다.
5) 회수된 4)의 용액에 수산화칼륨 수용액을 첨가하고 pH를 8.0으로 조정하였다.
6) 상기 5)번 용액을 건조기에서 건조한다.
7) 상기 6)번 물질을 분급하여 활성탄을 얻었다.
<비교예>
이탄(peat) 기반의 상용 활성탄(Norix사 SX-PLUS)을 비교예로서 준비하였다.
이와 같이 제조된 활성탄의 물성을 측정하였다. 물성의 측정은 전자현미경으로 하였으며 표 1에 물성치를 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예
기원 목탄 목탄 이탄
표면적(m2/g) 1295.2 1357.5 968.6
마이크로 표면적 비율(%) 79.4 79.4 73.3
공극부피(cm3/g) 0.925 0.954 0.757
마이크로 공극부피 비율(%) 49.3 47.4 34.9
공극지름(nm) 1.43 1.40 1.56
D50(㎛) 21.973 23.799 26.810
pH 8.49 8.10 9.67
표 1의 참조하면 실시예 1과 실시예 2의 활성탄은 목탄을 기원으로 하고, 비교예에 비해 표면적이 넓고 공극부피가 크기 때문에 여과시간이 짧고 팔라듐 입자의 손실이 적을 것으로 예상된다.
<팔라듐/탄소 촉매의 제조>
위 3개의 활성탄 담체를 이용하여 다음과 같은 방법으로 팔라듐/탄소 촉매를 각각 제조하였다.
1) 5 중량% 염산 수용액을 제조하였다. 이때 염산의 양은 팔라듐 전구체 대비 2당량 이상의 양을 투입하였다.
2) 상기 1)번 용액에 염화팔라듐 10 중량%(건조 기준 활성탄 대비)를 투입한 후 60℃로 가열하여 완전 용해시켰다. 용해가 완료되면 용액의 온도를 상온으로 낮추었다.
3) 상기 2)번 용액에 10 중량% 수산화나트륨 수용액 40g을 일시에 주입하고 20분간 교반하였다.
4) 상기 3)번 용액에 상술한 방법으로 제조된 활성탄 담체와 증류수를 1:10 중량비로 혼합하여 주입하였다.
5) 상기 4)번 용액을 70 ℃로 승온하여 30분간 교반하였다.
6) 상기 5)번 용액을 여과 및 세척하여 팔라듐/탄소 촉매를 얻었다.
위와 같이 본 발명의 실시예 1과 실시예 2에 따라 제조된 활성탄 담체를 이용하여 제조된 팔라듐/탄소 촉매와 비교예에 따라 제조된 활성탄 담체를 이용하여 제조된 팔라듐/탄소 촉매에 대하여 아래와 같이 비교실험을 수행하였다.
[평가예 1] 팔라듐의 손실률 평가
실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 활성탄을 이용하여 제조된 3가지의 팔라듐/탄소 촉매에 대해서, 여과액을 농축시켜 ICP 분석을 실시하고 팔라듐의 손실률을 하기와 같이 측정하였다.
Pd 손실 실시예 1 실시예 2 비교예
Pd 손실(%) 0.4 0.01 0.5
실험 결과, 실시예 1과 실시예 2의 촉매가 비교예에 비해 팔라듐 입자의 손실이 적음을 알 수 있다. 특히 실시예 2의 경우 팔라듐 입자의 손실이 거의 없었다. 이에 따라 실시예들의 활성이 더 우수할 것으로 예측할 수 있다.
[평가예 2] 여과시간 평가
실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 활성탄을 이용하여 제조된 3가지의 팔라듐/탄소 촉매에 대해서, 여과시간을 하기와 같이 측정하였다. 여과시간을 초단위로 측정하였으며 이에 대한 결과를 표 2에 나타내었다.
여과시간(초) 실시예 1 실시예 2 비교예
여과시간 51 54 74
실험 결과, 실시예 1과 실시예 2의 촉매가 비교예에 비해 크게 단축된 여과시간을 가짐을 확인하였다. 이와 같이 단축된 여과시간을 가지므로 공정의 준비 시간을 단축할 수 있고 반응물에 노출되는 시간이 줄어들어 부생성물의 발생을 최소화 할 수 있을 것으로 예상된다.
[평가예 3] 팔라듐/탄소 촉매의 활성 평가
실시예 1, 실시예 2 및 비교예의 활성탄을 이용하여 제조된 3가지의 팔라듐/탄소 촉매에 대한 반응성 평가를 진행하였다. 반응성 평가는 Cinnamic Acid (CC 이중결합 수소화의 모델 반응)을 대상으로 하였다. 반응시간은 20분으로 하였고 반응 종료 후 GC를 통하여 전환율을 측정하였으며 이에 대한 결과를 표 3에 나타내었다.
활성평가 실시예 1 실시예 2 비교예
전환율(%) 97.6 98.6 95.0
실험 결과, 실시예 1과 실시예 2의 촉매가 비교예에 비해 우수한 전환율을 가짐으로써 활성이 더 뛰어남을 알 수 있었다.
상술한 본 발명의 특정한 설명은 당업자에 의하여 다양하게 실시될 가능성이 있는 것이 자명한 일이다.
이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위 내에 속한다고 할 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 목탄을 주원료로 하고,
    표면적이 1200 m2/g 내지 1400 m2/g이며,
    마이크로 표면적 비율이 70% 내지 80%인 활성탄.
  2. 제1항에 있어서,
    공극부피는 0.9 cm3/g 내지 1.0 cm3/g이고,
    공극지름은 1.2 nm 내지 1.8 nm인 활성탄.
  3. 탄소 함량이 40 내지 60%인 목탄 원료를 선별하는 제1단계,
    선별된 제1단계의 목탄 원료를 혼합하는 제2단계,
    혼합된 제2단계의 목탄 원료에 유기산을 투입하여 탄소를 활성화하는 제3단계,
    활성화된 제3단계의 목탄 원료를 회수하는 제4단계,
    제4단계에서 회수된 목탄 원료에 알칼리성 수용액을 투입하여 불순물 제거하는 제5단계,
    불순물이 제거된 제5단계의 목탄 원료를 건조하는 제6단계 및
    건조된 제6단계의 목탄 원료를 분급하는 제7단계
    를 포함하는 활성탄 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계에서,
    투입되는 유기산은 아세트산이고, 상기 아세트산 투입 후 pH를 3.0 내지 5.0으로 조정하여 탄소를 활성화하는 활성탄 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계에서,
    투입되는 알칼리성 수용액은 수산화칼륨 수용액 또는 수산화나트륨 수용액이고, 상기 수산화칼륨 수용액 또는 수산화나트륨 수용액 투입 후 pH를 8.0 내지 9.0으로 조정하여 불순물을 제거하는 활성탄 제조방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 의해 제조된 활성탄을 원료로 하여 제조되고,
    여과시간이 60초 이하이고, 팔라듐 입자의 손실이 0.4% 이하이며, 활성이 95% 이상인 팔라듐/탄소 촉매.
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