화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2011년 가을 (10/26 ~ 10/28, 송도컨벤시아)
권호 17권 2호, p.2119
발표분야 환경
제목 철 도핑 TiO2를 이용한 금 나노촉매의 일산화탄소 산화반응
초록 일산화탄소 산화반응은 자동차 배기가스 처리 및 일산화탄소의 선택적 산화반응과 같은 공정에서 중요한 반응이다. 일반적으로 환원성 산화물인 TiO2가 일산화탄소 산화반응의 담체로서 주로 사용되고 있다. TiO2를 기반으로 하는 촉매에서 일산화탄소 산화반응은 Mars-van Krevelen 메커니즘을 따르며, 격자 내 산소의 방출이 전체반응의 속도결정단계인 것으로 알려져 있다. 따라서 TiO2에 금속 불순물을 치환도핑 시킴으로써 격자 내 산소의 결합에너지를 조절하여 반응속도를 향상시킬 수 있다.
이 연구에서는 다양한 농도의 철이 도핑 된 TiO2를 수정된 솔-젤 방법으로 제조하였으며, 준비된 담체 위에 0.5 wt.% 금을 침착-침전법으로 담지 시켰다. 또한철 도핑 TiO2의 전기적, 구조적 특성을 분석하였고 일산화탄소 산화반응을 통해 촉매 활성을 평가하였다. 연구결과 8 atom% 이하의 철 불순물이 도핑 된TiO2가 담체로서 우수한 특성을 보였다. 이는 격자 내 산소의 빈자리에 의한 금 나노입자의 분산도 문제가 아닌 철이 도핑 된 TiO2의 산화, 환원 특성이 기존의 TiO2에 비해 향상되었기 때문이다.
저자 유성주, 윤형진, 이민재, 이종협
소속 서울대
키워드 TiO2; 일산화탄소 산화반응; 도핑; 금 나노촉매
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