코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합체, 이의 제조 방법 및 상기 복합체 에 촉매가 담지된 촉매 복합체
METAL COMPLEX OXIDE COMPOSITE OF CORE SHELL STRUCTURE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND CATALYST COMPLEX COMPRISING THE SAME
특허 요약
본 발명은 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합체, 이의 제조 방법 및 상기 복합체에 촉매가 담지된 촉매 복합체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속 알루미늄 코어와 상기 코어를 둘러싸는 복합 금속 산화물로 구성된 쉘을 포함하는 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합체, 이의 제조 방법 및 상기 복합체에 촉매가 담지된 촉매 복합체에 관한 것이다. 본 발명에 의한 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합체 입자는 간단한 방법에 의해 제조될 수 있으며, 알루미늄 코어를 둘러싸면서 기공을 포함하는 복합 산화물 쉘을 포함하여 이를 담지체로 하여 촉매가 담지된 촉매 복합체는 열 및 물질 전달 효율이 우수하다.
청구항
번호청구항
1

아래 화학식 1로 표시되고, 알루미늄 코어; 및 상기 알루미늄 코어를 둘러싸는 복합 산화물 쉘; 을 포함하는 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체[화학식 1] MexAlyOz@Al(상기 화학식 1에서 0003c#x, 0003c#y≤3, 0003c#z≤6, Me는 Mg, Co, Ni, Mn, Zn, Cu, 및 Fe 로 이루어진 그룹에서 선택됨).

2

제 1 항에 있어서, 상기 코어는 입자 형상 또는 금속판, 금속 막대, 금속 파이트, 펠트, 매트, 메쉬, 폼, 포일 또는 모노리스 형상인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체.

3

제 1 항에 있어서, 상기 쉘 부분은 1차 입자가 응집된 2차 입자 형상인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체.

4

제 3 항에 있어서, 1차 입자 사이에 기공이 형성되며, 상기 평균 기공 크기는 1.0 내지 40.0 nm 인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체.

5

제 1 항에 있어서, 상기 쉘 부분은 bimetal 또는 multimetal 구조인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체.

6

제 1 항에 있어서, 상기 쉘 부분의 두께는 0.1 내지 500 ㎛ 인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체.

7

알루미늄 코어 형성을 위한 알루미늄 분말; 및 상기 알루미늄 코어를 둘러싸는 복합 산화물 쉘 형성을 위한 금속 전구체 화합물을 증류수에 용해시키는 단계; 상기 혼합 용액에 열을 인가하여 상기 코어부 외주부에 복합 금속 산화물 쉘부를 형성시키는 단계; 상기 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체를 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체를 열처리 하는 단계; 를 포함하는 제 1 항에 의한 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

8

제 7 항에 있어서, 상기 금속 전구체는 아세트산염(acetate), 질산염(nitrate), 황산염(sulfonate), 또는 염화염(chloride) 인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

9

제 7 항에 있어서, 상기 금속 전구체의 농도는 0.1M 내지 10.0M 인 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

10

제 7 항에 있어서, 상기 혼합 용액에 열을 인가하는 단계에서는 상기 혼합 용액에 300K 내지 600K 로 열을 인가하는 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

11

제 7 항에 있어서, 상기 혼합 용액에 열을 인가하는 단계에서는 혼합 용액을 오토클레이브로 가열하는 방법, 마이크로웨이브를 인가하는 방법, 열선으로 가열하는 방법 또는 복사열로 가열하는 방법으로 열을 인가하는 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

12

제 7 항에 있어서, 상기 건조된 입자를 열처리 하는 단계에서는 600K 내지 900K 온도에서 0.5 시간 내지 5시간 동안 열처리 하는 것인 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체의 제조 방법.

13

제 1 항에 의한 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체; 및 상기 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체에 담지된 촉매; 를 포함하는 촉매 복합체.

14

제 13 항에 있어서, 상기 코어 쉘 구조의 금속 복합 산화물 복합 구조체에 담지된 촉매는 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 주석(Sn), 텅스텐(W) 및 레늄(Re), Rh(로듐), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 은(Ag) 및 금(Au) 으로 이루어진 그룹에서 선택되는 1개 이상인 것인 촉매 복합체.

15

제 13 항에 있어서, 상기 촉매 복합체는 수소화 반응(hydrogenation), 탈수소화 반응, 에폭시화 반응, 이성화 반응, 알킬화 반응, 크랙킹 반응, 개질 반응, 수소첨가 탈황 반응, 중합 반응에 사용되는 것인 촉매 복합체.