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펠렛형 무기산화물 지지체에 니켈이 농도구배를 지닌 수증기 메탄 개질반응용 촉매 제조를 위한 니켈 전구체 및 제조방법 최적화

  • 기술번호 : KST2022004785
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 수소 충전소용 SMR 반응기에 사용되는 촉매의 활성을 향상시키기 위해 활성금속이 농도구배를 갖도록 촉매를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 촉매에 사용되는 지지체는 SMR 반응에 사용하기 위해 높은 반응온도에서도 펠렛 촉매가 높은 열적 안정성을 가지는 것이 요구되므로 기존 지지체인 감마 알루미나보다 열적 안정성이 우수하한 스피넬 구조의 MgAl2O4 펠렛을 촉매의 지지체로 선택하였다. 또한 산점이 많아 촉매의 비활성화를 유도하던 탄소침적이 발생하던 감마 알루미나보다 산점이 적어 탄소 침적에도 높은 내구성을 갖는다는 장점이 있다. 이러한 펠렛형 지지체를 효과적으로 SMR 반응에 효과적으로 사용하기 위해 펠렛의 겉면에만 활성금속을 고농도로 분산시켜 담지하는 농도구배를 갖는 촉매 형태를 채택하여 제조하였다. 촉매를 제조하는 과정에서 환경적 문제와 비용을 최소화하기 위해 다양한 니켈 전구체를 사용해 촉매를 제조하고 평가하여 니켈의 농도구배를 효과적으로 보일뿐만 아니라 촉매의 활성도 더 우수한 나이트레이트계 전구체를 사용해 촉매를 합성하는 방법을 최적화하였다, 촉매 반응성을 비교하기 위해 다른 전구체를 사용해 농도구배가 있도록 제조하였다. 농도구배를 지닌 촉매를 제조할 때는 소수성 용매가 사용되는데 무색무취의 에틸렌 글라이콜을 초음파처리를 통해 기존의 1가 알코올을 감압증발법으로 흡수시키는 방식보다 공정이 편리해지도록 개선했다. 이와 같은 방법으로 니켈 나이트레이트 전구체를 사용하여 농도구배가 존재하는 펠렛 촉매를 제조하면 농도구배 정도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 다른 전구체에 비해 SMR 반응에서 가장 우수한 촉매 활성을 갖는 것을 확인했다.
Int. CL B01J 23/755 (2006.01.01) B01J 21/00 (2006.01.01) C01B 3/40 (2006.01.01) B01J 37/02 (2006.01.01) B01J 37/08 (2006.01.01) B01J 37/34 (2006.01.01)
CPC B01J 23/755(2013.01) B01J 21/005(2013.01) C01B 3/40(2013.01) B01J 37/0201(2013.01) B01J 37/08(2013.01) B01J 37/343(2013.01)
출원번호/일자 1020200138163 (2020.10.23)
출원인 전남대학교산학협력단, 한국에너지기술연구원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0053884 (2022.05.02) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.10.23)
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전남대학교산학협력단 대한민국 광주광역시 북구
2 한국에너지기술연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 고창현 경기도 성남시 분당구
2 조은경 광주광역시 북구
3 유연정 광주광역시 북구
4 박광열 광주광역시 서구
5 서동주 대전광역시 유성구
6 윤왕래 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 플러스 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층

최종권리자

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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2020.10.23 수리 (Accepted) 1-1-2020-1125735-99
2 보정요구서
Request for Amendment		 2020.10.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2020-0162258-93
3 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2020.11.12 수리 (Accepted) 1-1-2020-1213156-50
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2021.05.18 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2021.08.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0014022-44
6 특허고객번호 정보변경(경정)신고서·정정신고서
 2021.12.02 수리 (Accepted) 4-1-2021-5315595-36
7 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2022.01.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0069137-95
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2022.03.24 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0316642-11
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2022.03.24 수리 (Accepted) 1-1-2022-0316651-22
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번호 청구항
1 1
스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체; 및 활성 금속을 포함하는 촉매에 있어서,상기 촉매는 무기산화물 지지체의 표면에서 중심까지의 거리 중 0 내지 50%의 영역에서, 총 중량에 대하여 상기 활성 금속을 10 중량% 이상 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
2 2
제1항에서,상기 촉매는 무기산화물 지지체의 표면에서 중심까지의 거리 중 50 내지 100%의 영역에서, 총 중량에 대하여 상기 활성 금속을 5 중량% 이하 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
3 3
제1항에서,상기 촉매는, 무기산화물 지지체의 표면에서 중심까지의 거리 중 0 내지 20%의 영역에서, 총 중량에 대하여 상기 활성 금속을 10 중량% 이상 포함하고, 무기산화물 지지체의 표면에서 중심까지의 거리 중 80 내지 100%의 영역에서, 총 중량에 대하여 상기 활성 금속을 5 중량% 이하 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
4 4
제1항에서,상기 촉매는 무기산화물 지지체의 표면에서 중심까지의 거리 중 80 내지 100%의 영역에서, 총 중량에 대하여 상기 활성 금속을 5 중량% 이하 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
5 5
제1항에서, 상기 활성 금속은 NiAl2O4, NiO, 및 Ni으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매
6 6
제1항에서,상기 활성 금속은 촉매 총 중량에 대하여 1
7 7
제1항에서, 상기 무기산화물 지지체는 MgAl2O4 및 MgAl2O4-NiAl2O4으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 수증기 메탄 개질용 촉매
8 8
a) 스피넬 구조를 갖는 무기산화물 지지체에 소수성 용매를 침지하는 단계; b) 상기 a) 단계의 산물을 건조하는 단계;c) 나이트레이트(nitrate)계 금속 전구체와 친수성 용매를 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 b) 단계의 산물에 상기 혼합물을 함침하는 단계; 및d) 상기 c) 단계의 산물을 열처리하여 촉매를 제조하는 단계를 포함하는 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
9 9
제8항에서, 상기 a) 단계는 상기 무기산화물 지지체에 소수성 용매를 혼합하고, 초음파 처리(sonication)가 수행되는 것인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
10 10
제8항에서, 상기 a) 단계의 소수성 용매는 탄소수 2 내지 6의 다가 알코올인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
11 11
제10항에서, 상기 a) 단계의 소수성 용매는 에틸렌 글라이콜인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
12 12
제8항에서, 상기 b) 단계는 상기 a) 단계의 산물을 30 내지 100℃에서 1 내지 60분 동안 건조하는 것인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
13 13
제8항에서, 상기 c) 단계는 상기 b) 단계의 산물에 상기 혼합물을 감압증류법으로 함침하는 것인 수증기 메탄 개질용 촉매의 제조방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국에너지기술연구원 신재생에너지융합원천기술개발 탄소침적저항성이 강한 고활성/고내구성 수증기 개질 촉매 국산화 설계
2 과학기술정보통신부 한국에너지기술연구원 주요사업 리포머 및 수소생산 유닛 통합설계 기술 개발