Ru 촉매의 비활성화 억제를 위한 연구

Abstract

Ru/γ-Al₂O₃와 Ru/CeO₂-γ-Al₂O₃를 사용하여 Ru담지 촉매의 반응성과 열적노화현상에 미치는 Ce의 영향을 연구하였다. ^(129)Xe-NMR과 수소흡착법을 사용하여 촉매특성을 검토하였으며, 모사 자동차 배기가스를 사용하여 과농, 양론 및 희박조건에서의 CO, HC 및 NO_x 전환율을 측정하였다. 새촉매와 노화촉매 모두 Ru/CeO₂-γ-Al₂O₃가 Ru/γ-Al₂O₃보다 세 가지 오염물질에 대한 전환율이 높았다. ^(129)Xe-NMR과 수소흡착에 의하면 Ce을 첨가하여도 열적노화현상을 억제할 수 없었다. 그러나 673K에서 열적노화시킨 경우 Ru/γ-Al₂O₃의 반응성은 새 촉매보다 작았으나 Ru/CeO₂-γ-Al₂O₃의 반응성은 오히려 컸다. 이것은 열적 노화과정에서 Ru/Ce 사이의 계면에 아마도 새로운 활성점이 만들어지기 때문이 아닌가 사료된다. 또한, Ru금속에 미치는 Ce같은 양이온 효과를 좀더 정량적으로 구하기 위하여 Ca, Ba, La, Y, Ce 등의 양이온을 교환한 Y-제올라이트에 Ru을 담지시킨 모델 촉매의 열적노화 정도를 ^(129)Xe-NMR과 EXAFS로 연구한 결과 이들 양이온이 Ru의 열적 노화성에 거의 영향을 미치지 못하는 것을 관찰하였다.