일반기술

과 불화탄소 분해용 다공성 알루미나 - 전이금속 복합체 촉매 및 이를 이용한 과 불화탄소 분해 방법

본 기술은 과불화탄소 분해용 다공성 알루미나-전이금속 촉매 및 이를 이용한 과불화탄소(perfluorocarbon) 분해방법에 관한 것이다.과불화탄소는 화학적으로 매우 안정하고 거의 독성이 없는 물질이지만 지구 온난화를 일으키는 주요 온실 가스로서, 특히 CF4 및 C2F6 등은 대기 중에서 무려 10,000 내지 50,000년 동안 체류하면서 지표면의 온도를 상승시킨다.사용 후 남은 과불화탄소를 극저온법으로 회수하여 재사용할 수 있으나, 고순도의 과불화탄소를 회수하기 위해서는 다른 성분들을 제거하기 위한 배출가스의 전처리가 요구되므로 다른 과불화탄소 분해처리 방법보다 회수 비용이 많이 든다는 단점이 있다.과불화탄소를 분해하는 공정은 연소 및 열분해 기술, 플라즈마 분해, 화학 분해, 촉매 분해 등 여러 가지 방법이 제시되고 있다.공업적으로는, 연소 및 열분해 방법이 가장 선호되는 방법이지만 과불화탄소를 분해 처리하려면 1,000℃ 이상의 고온을 요구하여 많은 양의 에너지를 필요로 하므로 운전 비용이 많이 들고 분해산물에 HF, HCl 및 NOx, SOx등과 같은 유해물질이 포함되어 있어 후처리 공정을 거쳐야 한다는 단점이 있다.본 기술은 플루오르로 인한 촉매 활성 감소를 최소화하고 후처리 공정이 단순화되어 경제적으로 과불화탄소를 분해할 수 있는 과불화탄소 분해용 촉매를 제공함과 아울러 상기 촉매를 이용하여 과불화탄소를 효율적으로 분해할 수 있는 방법을 제공한다.본 기술에 의한 촉매는 기존의 알루미나 촉매보다 다음과 같은 뛰어난 장점 및 특징을 보인다.(1)비표면적이 커서 과불화탄소 가스 분해 반응 효율이 높고,(2)기존 촉매의 단점인 플루오르로 인한 촉매의 활성감소가 없다.(3)또한 본 기술의 과불화탄소 분해 시스템을 이용하여 과불화탄소 분해시키는 경우 적정량의 물을 첨가하면 촉매의 활성을 높게 유지할 수 있는 장점이 있다.또한 본 기술은 반도체 제조공정에서 다량 사용하는 PFC가스를 보다 경제적으로 처리함으로써 환경처리비용을 최소화시키고 환경개선효과를 극대화시킴으로써 반도체 산업의 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 기대됨.