NOx의 직접분해 촉매 현황

전문가 제언

○ 질소 산화물(NOx)은 인체에 해롭고 농도가 짙어지면 광 스모그를 일으키고 산성비를 내리게 하는 환경저해 물질이다. 자동차 배기에서 NOx를 제거하는 삼원촉매(TWC, trhee way catalyst)는 배기 중 산소 농도가 높은 곳에서는 사용하기 힘들고, 저장 환원촉매(NSR, NOx storage reduction)는 고연료 상태의 환원 분위기를 사용하여 연비가 낮아진다. 고정원에서 사용하는 선택적 환원(SCR, selective catalytic reduction)에서는 환원제로 암모니아가 효율적이나 독성과 인화성 때문에 정교한 조절시스템이 필요하다.

○ NOx를 O2와 N2로 직접 분해하는 (2NO → N2 + O2) 방법은 유독한 물질을 첨가하지 않고, 생성물질이 산소와 질소로서 친환경적이고 경제적이므로 가장 이상적인 방법이라고 할 수 있다.

○ 현재까지 발표된 직접분해 촉매들은 Cu-ZSM-5, perovskite, 희토류 금속산화물 등이 있으나 Cu-ZSM-5는 고온 안정성이 부족하고, perovskite는 촉매활성이 충분하지 않으며 특히 배기 중에 존재하는 CO2, O2와 같은 다른 성분의 영향에 매우 취약하다.

○ 공간(cavity)의 크기와 산소 음이온 빈자리(vacancy)를 최대화하는 개념으로 최근에 개발되기 시작한 희토류 금속 삼이산화물(sesquioxide)에서도 촉매 활성은 비교적 우수하나 O2, CO2와 같은 방해 성분에 의한 활성저하와 내구성 문제가 남아 있어 더 연구 필요하다.

○ 국내에서는 자동차 산업이 발전함에 따라 TWC 부분은 크게 발전하였고, 발전이나 제철에서 사용하는 연소로에 필요한 SCR도 많은 연구결과가 있다. 이에 비하여 직접분해반응의 연구는 활발하지 않았으나 개척할 여지가 큰 분야이므로 기초연구부터 착실하게 수행되기를 기대한다.

저자

Nobuhito Imanaka, Toshiyuki Masui

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

431

잡지명

Applied Catalysis A

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~8

분석자

어*선

분석물

• NOx의 직접분해 촉매 현황.pdf [233,398 byte]

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