상세정보

IrRu/Al2O3 촉매는 이전의 연구들을 통해 일산화탄소에 의한 질소산화물 환원 반응에 우수한 활성을 보여주었다. 일산화탄소 유도 탈질 반응에 대한 IrRu/Al2O3의 뛰어난 활성의 기원은 Ir-Ru 합금 구조로 밝혀졌다. 따라서 본 연구에서는 합성법을 달리 하여 화학 기상 증착법을 이용해 효과적이고 선택적인 Ir-Ru 합금 촉매를 합성하였다. 이 촉매는 transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray absorption spectroscopy (XAS), temperature programmed reduction (TPR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), 그리고 diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTs) 분석을 통해 특성화 되었다. 그 결과들을 통해 Ir-Ru 합금 형성을 확인하였으며, 화학 기상 증착법으로 합성한 촉매는 함침법으로 제조한 촉매에 비해 Ir이 Al2O3 지지체보다는 Ru에 우선적으로 증착이 이루어졌음을 보여주었다. 또한 Ir의 함량이 가장 적은 촉매가 metallic phase의 Ir-Ru 합금의 안정화를 통해 일산화질소 해리 흡착 반응에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 이로 인해 화학 기상 증착법으로 제조한 촉매는 전통적인 함침법으로 제조한 촉매와 비슷한 양의 Ir으로 일산화탄소에 의한 질소산화물 환원 반응에 더욱 우수한 성능을 나타냈다.

IrRu/Al2O3 has exhibited good activity on NOx reduction by CO at low temperature in previous studies. The Ir-Ru alloy structure was revealed as the origin of the outstanding activity of IrRu/Al2O3 in the CO-induced deNOx reaction. In this work, preferential chemical vapor deposition (pCVD) was applied as an effective and selective Ir-Ru alloy catalyst synthesis method. The synthesized IrRu/Al2O3 catalysts were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray absorption spectroscopy (XAS), temperature programmed reduction (TPR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTs) analyses. The results indicated the formation of Ir-Ru alloy, and showed that Ir can be preferentially deposited on Ru via pCVD, rather than Al2O3 support. In addition, it was found that the catalyst with the lowest Ir content is highly effective for the NO dissociative adsorption reaction through the stabilization of Ir-Ru alloy in the metallic phase. Consequently, the IrRu/Al2O3 synthesized by pCVD revealed better performance in the NOx reduction by CO with a similar amount of Ir than the catalyst prepared by the conventional impregnation method.

Contents

Abstract	i
Abstract (in Korean; 국문요약)	ii
Contents	iii
List of Figures	v
List of Tables	vii

Chapter 1. Introduction	1

Chapter 2. Experimental	4
2.1. Catalyst preparation	4
2.2. Characterization of catalysts	7
2.3. Activity tests	10

Chapter 3. Results and discussion	11
3.1. Noble metal content in catalysts	11
3.2. Structure of Ir-Ru catalysts	15
3.3. Activity tests	29
3.4. XPS analyses	35
3.5. Surface adsorbed species	39

Chapter 4. Conclusion	45

References	46