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Clean Technology, Vol.21, No.2, 117-123, June, 2015
DOI10.7464/ksct.2015.21.2.117  Export Citation
LNT용 PGM-free DeNOx 촉매 개발을 위한 기초연구
Basic Research to Develop PGM-free DeNOx Catalyst for LNT
장길남1, 2, 한광선1, 홍지숙3, 유영우3, 황택성2, †
  • 1(주)써스텍, 306-230 대전광역시 대덕구 신일서로 45
  • 2충남대학교, 305-764 대전광역시 유성구 대학로 99
  • 3한국화학연구원 305-600 대전광역시 유성구 가정로 141
Kil Nam Jang1, 2, Kwang Seon Han1, Ji Sook Hong3, Young-Woo You3, and Taek Sung Hwang2, †
  • 1Sustec Co., Ltd., 45 Sinilseo-ro, Deadeok-gu, Daejeon 306-230, Korea
  • 2ChungNam National University, 99 Daehak-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-764, Korea
  • 3Korea Research Institute of Chemical Technology, 141 Gajeong-ro, Yuseong-gu, Daejeon 305-600, Korea
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초록
본 연구는 LNT (lean NOx trap)용 DeNOx 촉매를 개발하기 위해 시도하였다. 이를 위해서 예비실험을 통해 Pt등 귀금속류등의 PGM (platinum group metal)을 사용하지 않는 4개의 촉매, Al/Co/Mn, Al/Co/Ni/Mn, Al/Co/Mn/Ca, Al/Co/Ni 혼합 금속 산화물을 선정하였다. 또한, 이들의 물리화학적인 성질을 평가하기 위해 XRD, EDS, SEM, BET 및 TPD test를 실시하였다. 이러한 평가를 실시한 결과, 4종의 촉매들은 스피넬(spinel)구조를 가지는 결정으로 이루어졌으며 NOx 기체들의 산화-환원 반응이 이루어지기에는 충분한 기공부피와 기공크기를 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한, TPD test를 통해서는 산화-환원이 일어날 수 있는 산점을 4종의 촉매가 모두 가지고 있음을 확인하였다. 더욱이 ramp test를 통해서는 상용(commercial) 촉매와 비슷한 NO 산화 능력을 가지고 있는 것도 확인할 수 있었다. 이상의 결과들을 바탕으로, 본 연구에서 선정된 촉매들을 기본으로 하여 조성성분의 변화 및 활성 성분 첨가 등을 한다면, 보다 개선된 LNT용 DeNOx 촉매를 얻을 수 있을 것이라 기대할 수 있었다.
This inquiry was conducted to develop DeNOx catalyst for LNT. In order to develop appropriate catalysts, four catalysts, which do not use PGM (Platinum Group Metal), were carefully selected : Al/Co/Mn, Al/Co/Ni/Mn, Al/Co/Mn/Ca, Al/Co/Ni mixed metal oxides during preliminary experiments. Also, XRD, EDS, SEM, BET and TPD tests were carried as well to evaluate both physicochemical properties of such four catalysts. As a result of the experiment, four catalysts were composed of spinel-shaped crystals and had more than enough pore volume and size to have oxidation-reduction reaction of NOx gases. Additionally, through TPD test, all four types of catalysts were proved to possibly have an oxidation-reduction acid site and NO oxidation activities similar to commercial catalysts. Based on the results above, if we have further change in the composition components and active ingredients according to the catalysts that were chosen in this investigation, then we are more welcomed to expect to have an enhanced DeNox catalyst for LNT.
Keywords:DeNOx;Catalyst;Lean NOx trap (LNT);PGM-free
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