망간-코발트계 금속유기화합물의 NH₃-SCR 촉매활성과 SO₂에 대한 내구성연구

벌집구조를 가지는 망간-코발트산화물촉매(Mn_xCo₃-_xO₄-H)가 MnCo-BTC(BTC=1,3,5-트리카르복실벤졸)로부터 제조되였다. 그것의 벌집구조는 나노침상구조의 MnCo-BTC에서 계승되였는데 공침법에 의하여 제조된 Mn_xCo₃-_xO₄-C의 비표면적(10.06m²/g)보다 더 큰 비표면적(57.63m²/g)을 가지고있었다. Mn_xCo₃-_xO₄-H와 Mn_xCo₃-_xO₄-C촉매들에 대하여 저온에서의 암모니아에 의한 NO_x의 선택적인 촉매환원성능이 측정되였는데 Mn_xCo₃-_xO₄-C촉매와 비교할 때 MnCo-BTC로부터 제조된 Mn_xCo₃-_xO₄-H촉매는 더 좋은 탈질효률을 나타내였다.

Mn_xCo₃-_xO₄-H와 Mn_xCo₃-_xO₄-C촉매들을 분석하는데 X선회절스펙트르분석(XRD), 주사전자현미경분석(SEM), SO₂온도조종탈착실험(SO₂-TPD)들이 리용되였다.

SO₂-TPD분석결과는 Mn_xCo₃-_xO₄-H촉매가 Mn_xCo₃-_xO₄-C보다 더 약한 SO₂에 대한 흡착능력을 가지고있으며 그로부터 SO₂에 대한 높은 내구성을 가지게 된다는것을 보여주었다. 최종적으로 실시간적외선스펙트르분석실험에서 Mn_xCo₃-_xO₄-H촉매우에서의 SO₂의 흡착이 억제되고 반응기체들의 흡착에 대한 SO₂의 영향이 Mn_xCo₃-_xO₄-C촉매에서보다 더 작다는것을 증명하였다.

이 연구는 SCR분야에서 금속유기골격구조화합물의 가능한 응용을 넓힐수 있게 한다.

연구결과는 잡지 《Journal of the Iranian Chemical Society》에 《Metal organic framework derived manganese-cobalt oxide with high SO₂ resistance for low-temperature NH₃-SCR》(https://doi.org/10.1007/s13738-025-03269-x)의 제목으로 발표되였다.