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배기가스정화용 다공성 촉매 워시코트를 위한 친환경 O/W나노에멀션 계면활성제

전문가 제언: ○ 백금(Pt)이나 팔라듐(Pd)과 같은 귀금속을 알루미나나 세라믹과 같은 다공성의 운반체에 지지한 촉매는 자동차엔진의 배기가스 중의 위해가스를 산화시켜 정화하는 산화촉매로 사용되는데 특히 HC와 CO성분의 산화와 정제에 효과적이다. 발명의 촉매 워시코트(catalyst washcoat)의 기공성을 증가시키는 방법은 촉매전화효율의 증대로 NOX나 VOCs와 같은 배출가스의 오염물 또는 유해성가스저감에 효과적으로 믿어진다.

○ 디젤엔진은 가솔린엔진보다 연료효율이 높고 HC와 CO의 배출량이 적지만 소음이 크고 NOx와 미세먼지의 발생량이 높아 환경을 크게 악화시킨다. 발명에서는 친수-친지방성 미네랄오일의 생분해성의 환경친화성 계면활성제를 포함하는 수용성 물-오일(O/W)나노에멀션을 이용하여 촉매 워시코트의 기공성을 증가시켜 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOX) 등의 유기물가스(VOCs)를 산화시키는 촉매활성을 크게 높였다.

○ 우리나라에서 자동차 배기가스는 대기오염의 85.4%를 차지하여 심각한 오염원이다. 이들 배출 가스는 인체에 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 오존(O3) 생성과 지구온난화 등의 심각한 문제를 야기한다. 수도권은 국토의 12%에 불과한 면적에 자동차의 47%가 집중되어 있어 도시의 자동차 배기가스 정화기술은 우리나라에 필수적이다. 낮은 온도에서 정화효율이 높은 발명의 촉매시스템은 적용이 가능할 것으로 믿는다.

○ 발명의 주요 기술은 ① 촉매 내의 직경이 15-100μm의 크기의 기공이 30% 이상(30--100%)의 구형기공을 가지는 촉매 워시 코트의 조성② 벌집 구조의 세라믹 또는 금속구조의 촉매를 워시코트로 코팅한 펠릿형태, 골진 시트 또는 모놀리스의 형태의 촉매 운반체의 조성 ③ 계면활성제를 포함하는 O/W 거대-에멀션의 조성과 온도 300-700℃에서 1-4hr동안 실시하는 워시코트 운반체의 소성공정 등으로 판단된다. 그러므로 발명의 유사기술 활용에 앞서 각 기술 항목에 대해 특허 및 실제제품에 대한 분석조사를 실시하고, 이 결과에 따라 활용범위의 폭을 정하는 것이 필요하다.

저자: BASF CORPORATION
자료유형: 니즈특허정보