Abstract
In order to remove the NO contained in exhaust gas by the non-selective catalyst reduction method, the catalysts were prepared by varing the loading amount of Ag and V into ${\gamma}-Al_2O_3$. The conversion of $NO_x$ using the prepared catalysts was studied by varying the temperatures, $O_2$ concentrations and $SO_2$ concentrations using. The influence of the catalyst structure on $NO_x$ conversion was studied through the analysis of the physical properties of the prepared catalysts. In the case of $AgV/{\gamma}-Al_2O_3$ catalyst, the $NO_x$ conversion was lower than that of $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ at higher temperatures but higher than that of $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ at lower temperatures. Even though $SO_2$ was contained in the reaction gas, the $NO_x$ conversion did not decrease. Based on the analysis including XRD, XPS, TPR, and UV-Vis DRS before and after the experiments, the experimental results were examined. The results indicated that, $NO_x$ conversion decreased at higher temperatures since Ag oxide could not be maintained well due to the addition of V, whereas it increased at temperatures lower than $300^{\circ}C$ due to the catalytic action of V.
본 연구에서는 배출가스 중에 포함된 NO를 비선택적 촉매환원법으로 환원시켜 제거하기 위하여 Ag와 V의 함량을 여러 가지로 달리하여 ${\gamma}-Al_2O_3$에 담지한 촉매를 제조하였고, 제조한 촉매에 대하여 온도, 산소농도, 아황산가스농도의 변화에 따른 $NO_x$의 전환율에 대하여 연구하였다. 또한 제조한 촉매의 물성분석을 통하여 촉매의 상태와 $NO_x$의 전환율과의 관계를 알아보았다. $AgV/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 경우에는 고온에서는 $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 낮은 $NO_x$ 전환율을 나타내는 반면에 저온에서는$Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매보다 높은 $NO_x$ 전환율을 나타내었고, 반응가스 중에 $SO_2$가 함유되어 있어도 $NO_x$의 전환율이 낮아지지 않았다. 반응실험 전 후의 촉매에 대하여 X-ray Diffraction, X-ray Photo electron Spectroscopy, Temperature Programmed Reduction, Ultraviolet-Visible Diffuse Reflectance Spectroscopy 등의 분석결과와 반응실험 결과를 비교하여 볼 때 V가 포함됨으로 인하여 Ag의 산화상태가 잘 유지되지 못하여 고온에서는 $NO_x$ 전환율이 낮아지며, $300^{\circ}C$ 이하의 저온에서는 V의 촉매작용으로 인하여 $NO_x$ 전환율이 높아진 것으로 나타났다.