초록 |
본 연구에서는 CeOx-TiO2(CT) 복합 산화물 지지체 계면을 Pt 나노입자의 고정점으로 이용하여 높은 구조적 안정성을 갖는 Pt 기반의 불균일 촉매 시스템을 디자인하였으며, Pt의 함량에 따라 다양한 크기를 갖는 Pt 나노입자 촉매를 제조하여 Pt 나노입자의 크기에 따른 촉매 성능 변화와 Pt-CT 사이의 계면이 촉매 반응에 미치는 영향을 CO 산화반응을 통해 확인하였다. 제조된 촉매는 Pt 나노입자의 크기가 증가할수록 저온(T100<150도)에서의 촉매 성능이 향상되었고 연속적인 촉매 반응 과정에서도 촉매 성능의 저하가 거의 없는 우수한 내구성을 가졌으며 Pt 나노입자의 크기에 따라 서로 다른 반응 메커니즘이 작용함을 보였다. 이러한 결과는 Pt에 흡착한 CO가 계면 산소에 의해 산화되는 Mars-van Krevelen 메커니즘에 의해 반응이 일어나는 Pt-CT 삼중 계면의 길이 증가 이외에 추가적인 계면의 역할이 존재함을 의미하며, 본 연구 결과는 이를 TEM, CO-TPR, reaction order, in-situ XAS 분석 및 DFT 계산을 통해 다각적으로 규명하였다는 점에서 큰 의의를 갖는다.
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