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Pt/TiO2 촉매에서의 NO 피독에 의한 CO 산화반응특성 연구
A Study on the Characteristics of CO Oxidation by NO Poisoning in Pt/TiO2 Catalyst 원문보기

청정기술 = Clean technology, v.25 no.4, 2019년, pp.296 - 301  

김민수 (경기대학교 일반대학원 환경에너지공학과) ,  김세원 (한국생산기술연구원 고온에너지시스템그룹) ,  홍성창 (경기대학교 환경에너지공학과)

초록
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본 연구는 습윤함침법으로 제조하여 400 ℃에서 소성한 Pt/TiO2 촉매를 이용하여 NO 피독에 의한 CO 산화반응특성에 대하여 확인하였다. Pt/TiO2 촉매의 NO 피독영향을 확인하기 위하여 CO + O2 반응 중 NO를 주입하면서 반응활성의 변화를 관찰하였으며, 200 ℃ 이하에서 CO 전환율이 급격하게 저하되는 것을 확인하였다. 또한125 ℃ 이하에서 CO 전환율을 나타내지 않았다. 125 ℃에서 NO의 주입을 차단하더라도 초기 CO 전환율의 회복이 확인되지 않았다. 이에 따라 NO 주입에 따른 다양한 분석을 수행하였다. 먼저, TPD 분석 결과, 촉매에 NO의 선흡착은 CO 흡착을 방해하였으며 흡착된 CO에서 CO2로의 전환탈착을 억제하는 것을 확인하였다. 다음으로, NO가 선흡착될 경우, 촉매의 산소전달능력을 감소함을 H2-TPR 분석을 통하여 확인하였다. 또한 FT-IR 분석을 통하여, 촉매의 redox cycle (Pt2+→Pt0→Pt2+)을 방해하는 것을 확인하였다. 따라서 Pt/TiO2 촉매에서 NO의 존재는 CO 산화반응에서의 피독 인자으로 작용을 하였으며, NO 피독을 방지하기 위해서는 촉매의 산소전달능력의 증진이 필요하다고 판단되어진다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to investigate the characteristics of CO oxidation by NO poisoning in Pt/TiO2 catalyst prepared by wet impregnation method and calcined at 400 ℃. In order to confirm the NO poisoning effect of the Pt/TiO2 catalyst, the change of reaction activity was observed when NO ...

주제어

#일산화탄소 산화 촉매   #일산화질소   #피독   #백금/티타니아  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 활성금속으로 널리 사용되는 Pt를 이용하여 촉매를 제조한 후 CO 산화반응 중 NO의 존재 유무에 따라 촉매 피독 영향을 확인하고 이에 따른 촉매 반응특성 분석을 통하여 피독 인자을 확인하는 연구를 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산화 촉매는 크게 어떻게 구분할 수 있는가? 현재 산화 촉매는 크게 귀금속(noble metal) 계 및 전이금속 (transition metal) 계로 구분되어지며, 전이금속 계 촉매는 Cu, Mn, Co, Ce, Fe, Ni 등과 같은 금속들을 주로 사용함으로써 귀금속 계 촉매에 비해 가격 경쟁력에서 압도적으로 유리한 위치에 있지만 아직까지는 연구단계에 머물러 있다[1-4]. 현재 다양한 공정에서의 배가스 내 오염물질을 처리하는 산화촉매의 경우 대부분이 귀금속 계 촉매를 사용하고 있으며, 대표적으로 Pt (platinum)을 활성금속으로 사용하고 있다[5-7].
CO는 어디에서 얼마나 발생하는가? 환경오염을 유발하는 주요 대기오염 물질의 통계를 살펴보면, CO는 세 번째로 많은 비중을 차지하고 있으며 산업용 보일러, 바이오 가스 제조 및 활용, 폐기물 소각, 하수 슬러지 건조공정과 같은 다양한 공정에서 불완전연소에 의해 작게는 수백 ppm에서 수천 ppm이 발생하고 있는 실정이다. 이렇게 다양한 공정에서 발생되는 CO는 대기 중에 낮은 농도로 존재하여도 인체에 악영향을 주는 물질로 알려져 있으므로 CO 제어의 필요성이 필두 되고 있는 실정이다.
대기오염 물질 중 CO 농도 제어가 필요한 이유는? 환경오염을 유발하는 주요 대기오염 물질의 통계를 살펴보면, CO는 세 번째로 많은 비중을 차지하고 있으며 산업용 보일러, 바이오 가스 제조 및 활용, 폐기물 소각, 하수 슬러지 건조공정과 같은 다양한 공정에서 불완전연소에 의해 작게는 수백 ppm에서 수천 ppm이 발생하고 있는 실정이다. 이렇게 다양한 공정에서 발생되는 CO는 대기 중에 낮은 농도로 존재하여도 인체에 악영향을 주는 물질로 알려져 있으므로 CO 제어의 필요성이 필두 되고 있는 실정이다. 현재 CO를 제어하는 방법으로 여러 가지 기술 중 촉매산화법을 널리 사용하고 있다.
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참고문헌 (18)

  1. Hossain, S. T., Almesned, Y., Zhang, K., Zell, E. T., Bernard, D. T., Balaz, S., and Wang, R., "Support Structure Effect on CO Oxidation: A Comparative Study on $SiO_2$ Nanospheres and $CeO_2$ Nanorods Supported CuOx Catalysts", Appl. Surf., 428, 598-608 (2018). 

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  2. Du, L., Wang, W., Yan, H., Wang, X., Jin, Z, Song, Q. S., Si, R., and Jia, C., "Copper-Ceria Sheets Catalysts : Effect of Copper Species on Catalytic Activity in CO Oxidation Reaction", Jour. Rar. Ear., 35, 1186-1196 (2017). 

    상세보기 crossref

  3. Qsgood, H., Devaguptapu, S. V., Xu, H., Cho, J., and Wu, G., "Transition Metal (Fe, Co, Ni, and Mn) Oxides for Oxygen Reduction and Evolution Bifunctional Catalysts in Alkaline Media", Nano today, 11, 601-625 (2016). 

    상세보기 crossref

  4. He, J., Chen, S. Y., Tang, W., Dang, Y., Kerns, P, Miao, R., Dutta, B., Gao, P. X., and Suib, S. L., "Microwave-Assisted Integration of Transition Metal Oxide Nanocoatings on Manganese Oxide Nanoarray Monoliths for Low Temperature CO Oxidation", Appl. catal. B : Environ.., 255, 117766 (2019). 

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  5. Singhania, A.. and Gupta, S. M., "Low-Temperature CO Oxidation over Cu/Pt co-doped $ZrO_2$ Nanoparticles Synthesized by Solution Combustion", Beil. Jour. Nanotech., 8, 1546-1552 (2017). 

    상세보기 crossref

  6. Li, S., Zhu, H., Qin, Z., Wang, G., Zhang, Y., Wu, Z., Li, Z., Chen, G., Dong, G., Wu, Z., Zheng, L., Hu, T., and Wang, J., "Morphologic Effects of Nano $CeO_2-TiO_2$ on the Performance of Au/ $CeO_2-TiO_2$ Catalysts in Low-Temperature CO Oxidation", Appl. Catal. B: Environ., 114, 498-506 (2014). 

  7. Gracia, F. J., Guerrero, S., Wolf, E. E., Miler, J. T., and Kropf, A. J., "Kinetics, Operando FTIR, and Controlled Atmosphere EXAFS Study of the Effect of Sulfur on Pt-Supported Catalysts during CO Oxidation", J. Catal., 233, 372-387 (2005). 

    상세보기 crossref

  8. Zhu, X., Cheng, B., Yu, J., and Ho, W., "Halogen Poisoning Effect of Pt- $TiO_2$ for Formaldehyde Catalytic Oxidation Performance at Room Temperature", Appl. surf. Sci., 364, 808-814 (2016). 

    상세보기 crossref

  9. Gu, L., Chen, X., Zhou, Y., Zhu, Q., Huang, H., and Lu, H., "Propene and CO Oxidation on Pt/Ce-Zr- $SO_4^{2-}$ Diesel Oxidation Catalysts: Effect of Sulfate on Activity and Stability", Chinese J. Catal., 38, 607-616 (2017). 

    상세보기 crossref

  10. Tang, W., Weng, J., Lu, X., Wen, L., Suburanmanian, A., Nam, C. Y., and Gao, P., X., "Alkali-Metal Poisoning Effect of Total CO and Propane Oxidation over $Co_3O_4$ Nanocatalysts", Appl. catal. B : Environ., 256, 117859 (2019). 

    상세보기 crossref

  11. Anguita, P., Garcia-Vargas, J. M., Gaillard, F., Iojoiu, E., Gil, S., and Gioroir-Fendler, A., "Effect of Na, K, Ca and P-Impurities on Diesel Oxidation Catalysts (DOCs)", Chem. Eng. J., 352, 333-342 (2018). 

    상세보기 crossref

  12. Oh, S. H., and Carpenter, J. E., "Role of NO in Inhibiting CO Oxidation over Alumina-Supported Rhodium", J. Catal., 101, 114-122 (1986). 

    상세보기 crossref

  13. Diebold, U., "The Surface Science of Titanium Dioxide", Surf. Sci., 48, 5-8 (2003) 

  14. Chien, S. H., Kuo, M. C., Lu, C. H., and Lu, K. N., "Spectroscopic Studies of NO Reduction on Pt/ $TiO_2$ Catalysts", Catal. Today, 97, 121-127 (2004). 

    상세보기 crossref

  15. Zafeiratos, S., Papakonstantinou, G., Jacksic, M. M., and Neophytides, S. G., "The Effect of Mo Oxides and $TiO_2$ Support on the Chemisorption Features of Linearly Adsorbed CO on Pt Crystallites: an Infrared and Photoelectron Spectroscopy Study", Appl. Catal. B: Environ., 232, 127-136 (2005). 

  16. Li, N., Chen, Q. Y., Luo, L. F., Huang, W. X., Luo, M. F., Hu, G. S., and Lu, J. Q., "Kinetic Study and the Effect of Particle Size on Low Temperature CO Oxidation over Pt/ $TiO_2$ Catalysts", Appl. Catal. B: Environ., 142, 523-532 (2013). 

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  17. Liu, Y., Meng, M., Zou, Z., Li, X., and Zha, Y., "In situ DRIFTS Investigation on the NOx Storage Mechanisms over Pt/K/ $TiO_2-ZrO_2$ Catalyst", Catal. Comm., 10, 173-177 (2008). 

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  18. Rachmady, W., and Vannice, M. A., "Acetic Acid Reduction by $H_2$ over Supported Pt Catalysts: A DRIFTS and TPD/TPR Study", J. Catal., 207, 317-330 (2002). 

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