일반기술

배기가스 정화용 다공질 세라믹스 담체 및 촉매

환경공해에 대한 규제강화 및 비싼 금속을 회수, 재활용하기 위해 세계적으로 활발한 연구가 진행중이며 고온, 부식성 가스들로 둘러싸인 열악한 조건에서도 사용 가능하다는 장점이 있는 세라믹 담체(필터)와 특수한 기능을 부여하는 세라믹 촉매에 대한 연구가 절실하다. 세라믹 담체로는 Al2O3, ZrO2, CeO2, SiO2, SiC, Cr2O3, zeolite 등과 저온용도의activated carbon(활성탄) 등이 알려져 있으며, 세라믹 촉매로는 CuO, Cu2O, TiO2, V2O5, ZnO, Fe2O3, Fe3O4, K2O 등을 단일조성 또는 혼합조성의 형태로 사용되고 있으며, 용도에 따라 촉매 및 담체의 조성과 구조가 결정된다. 본연구실에서는 세계적인 문제로 대두되어 있는 대기오염의 가장 큰 원인인 NOX와 SO2 가스를 제거하기 위한 CuO 촉매 분말제조공정 기술을 확보하였고, 아울러 알루미나 담체는 polymer의 적절한 첨가를 통해 기공률, 기공 크기를 용이하게 제어할 수 있는 공정을 개발하였다. 적정 담체 및 CuO 촉매 분말의 종류와 코팅방법에 따라 NOX와 SO2 가스의 제거효율이 결정되나, 촉매용 원료의 제조공정에 따른 영향에 대한 연구는 촉매 특성에 대한 연구에 비해 비약한 실정이다. 본 연구실에서는 구형의 기공전구체를 이용하여 최대 기공률(75%)과 기계적 강도를 지닌 alumina 담체의 제조공정을 개발함으로써 기타의 산화물계 담체 제조에 응용가능한 기반기술을 확보하였다. 아울러 CuO 분말제조공정을 확립함으로써 촉매 응용을 위한 기초 기술을 확보하였고, 이를 토대로 다른 산화물 촉매 분말에 대해서도 분말 제조 공정과 분말특성 연구를 광범위하게 진행중이다.