- 분류
- 친환경
CO 산화에 우수한 촉매 활성 및 열적 안정성을 가지는 La이 도핑된 Cu/CZL 촉매
백금족 금속 (PGM)을 포함하는 산화 촉매는 고온의 연소 공정이 수반되는 사업장의 배기가스 배출물이나 내연기관의 배기 가스등을 처리하는데 사용되고 있음
-
TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
-
TRL08
시작품 인증/표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
-
TRL07
Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
-
TRL06
Pilot 단계 시작품 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
-
TRL05
시제품 제작/ 성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
-
TRL04
연구실 규모의 부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
-
TRL03
연구실 규모의 성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
-
TRL02
실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
-
TRL01
기초 이론/실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술설명
- 기술개요 및 핵심내용
- ᛫ 백금족 금속 (PGM)을 포함하는 산화 촉매는 고온의 연소 공정이 수반되는 사업장의 배기가스 배출물이나 내연기관의 배기 가스등을 처리하는데 사용되고 있음
᛫ 백금(Pt)과 팔라듐 (Pd)은 고온 노화(aging) 후에도 CO 및 HC를 산화시키기에 가장 효과적인 금속으로 사용되고 있으나, 고가인 단점으로 경제성 측면에 문제
᛫ CO 산화를 위한 향상된 열 안정성을 가진 도핑된 CuO-CeO2-ZrO2 촉매에 관한 것이며, 고온 연소 공정에서 배기 가스 처리 시스템에 적용 가능한 기술
᛫ Ce 전구체 화합물, Zr 전구체 화합물 및 La 전구체 화합물을 혼합하여 CZL 전구체를 제조하는 단계, 그리고 CZL 전구체에 Cu 전구체 화합물을 혼합하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하는 La이 도핑된 촉매 제조기술
- 기존기술한계점
- ᛫ 기존 Pd 및 Pt 계열의 촉매는 저온에서 탄화수소(HC)와 혼재되어 있는 분위기에서 경쟁반응으로 CO 산화 성능이 저하되는 단점 존재
᛫ 배기가스의 CO 저감용 촉매로 CuO/CeOx-ZrOx 소재가 개발되었으나 해당 촉매는 열적 안정성이 떨어지는 단점이 있음
- 본 기술차별점
- ᛫ La이 도핑된 CuO-CeO2-ZrO2 (Cu/CZL) 촉매는 고온의 800℃ 에서 4시간 에이징(thermal aging) 후에도 CO 산화반응의 전환율이 감소되지 않는 열 안정성이 우수
᛫ 본 기술로 제조된 Cu/CZL 촉매는 탄화수소와의 혼합조건에서도 CO 산화에 대한 우수한 촉매 활성을 유지하는 장점 존재
- 관련시장 및 적용분야
- 2023년 138억 달러 ⇀ 2029년 513억 달러 (연평균성장률 24.3%)
제철, 철강. 발전등 배가스 시설의 이산화탄소 재활용
응용분야: CO 저감
적용분야: 대기오염원 저감 규제 강화로 VOC 분해 시장 성장 중이나 고비용·운영 복잡성이 제약 요인