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산화망간-티타니아 촉매의 제조장치 및 제조방법

  • 기술번호 : KST2014049539
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 망간 전구체 및 티탄 전구체를 기화시키는 기화부; 상기 기화부에서 기화된 전구체 기화물을 반응부로 이송시키는 캐리어 가스를 상기 기화부에 공급하는 캐리어 가스 공급라인; 상기 반응부에 산소 공급원을 공급하는 산소 공급라인; 상기 전구체 기화물과 산소 공급원을 반응시켜 산화망간-티타니아 촉매를 합성하는 반응부; 및 상기 반응부에서 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 응축, 회수하는 포집부를 포함하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치를 제공한다. 또한, 본 발명은, 1) 망간 전구체 및 티탄 전구체를 기화시키는 기화단계; 2) 상기 전구체 기화물(망간 전구체 및 티탄 전구체의 기화물)과 산소 공급원을 반응부로 이송시키는 반응물 이송단계; 3) 상기 반응부로 이송된 전구체 기화물과 산소 공급원을 반응시켜 산화망간-티타니아 촉매를 합성하는 반응단계; 및 4) 상기 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 응축시켜 회수하는 포집단계를 포함하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 공정 단계가 적고 각 공정들이 연속적으로 진행되어 촉매의 대량 생산이 가능하며, 유기화합물 등의 분해 효율이 높은 다산화망간-티타니아 촉매를 제조할 수 있다.
Int. CL B01J 23/34 (2006.01) B01J 12/00 (2006.01) B01J 19/24 (2006.01) B01J 37/02 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020100115540 (2010.11.19)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1211600-0000 (2012.12.06)
공개번호/일자 10-2012-0054254 (2012.05.30) 문서열기
공고번호/일자 (20121212) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.11.19)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 진성민 대한민국 경기도 의정부시 부용로 ***
2 정종수 대한민국 서울특별시 서대문구
3 배귀남 대한민국 서울특별시 성북구
4 박은석 대한민국 경기도 성남시 중원구
5 김민수 대한민국 전라북도 전주시 완산구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.11.19 수리 (Accepted) 1-1-2010-0757306-47
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2010.12.30 수리 (Accepted) 1-1-2010-0874996-86
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment
2011.01.14 수리 (Accepted) 1-1-2011-0031889-49
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2011.12.28 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2012.01.18 수리 (Accepted) 9-1-2012-0006587-78
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.06.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0349369-14
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.08.08 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0633049-13
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2012.08.08 수리 (Accepted) 1-1-2012-0633048-67
9 등록결정서
Decision to grant
2012.12.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0739443-98
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
망간 전구체 및 티탄 전구체를 기화시키는 기화부; 상기 기화부에서 기화된 전구체 기화물을 반응부로 이송시키는 캐리어 가스를 상기 기화부에 공급하는 캐리어 가스 공급라인; 상기 반응부에 산소 공급원을 공급하는 산소 공급라인; 상기 전구체 기화물과 산소 공급원을 반응시켜 산화망간-티타니아 촉매를 합성하는 반응부; 및 상기 반응부에서 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 응축, 회수하는 포집부를 포함하고,상기 기화부는, 망간 전구체 및 티탄 전구체가 수용되어 기화되는 버블러; 및 상기 버블러에 열을 공급하는 열공급수단을 포함하되, 상기 열공급수단은, 가온된 오일이 수용된 오일 배스이며,상기 캐리어 가스 공급라인은, 캐리어 가스가 저장된 봄베; 상기 봄베에 저장된 캐리어 가스가 기화부에 이송, 공급되도록 유로를 제공하는 주입배관; 및 상기 캐리어 가스를 승온시키는 히팅 수단을 포함하고, 상기 산소 공급라인은, 산소 공급원이 저장된 봄베; 상기 봄베에 저장된 산소 공급원이 반응부로 이송, 공급되도록 유로를 제공하는 공급배관; 및 상기 산소 공급원을 승온시키는 히팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
2 2
망간 전구체 및 티탄 전구체를 기화시키는 기화부; 상기 기화부에서 기화된 전구체 기화물을 반응부로 이송시키면서 상기 반응부에 산소 공급원을 공급하는 산소 공급라인; 상기 전구체 기화물과 산소 공급원을 반응시켜 산화망간-티타니아 촉매를 합성하는 반응부; 및 상기 반응부에서 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 응축, 회수하는 포집부를 포함하고, 상기 기화부는, 망간 전구체 및 티탄 전구체가 수용되어 기화되는 버블러; 및 상기 버블러에 열을 공급하는 열공급수단을 포함하되, 상기 열공급수단은, 가온된 오일이 수용된 오일 배스이며,상기 산소 공급라인은, 산소 공급원이 저장된 봄베; 상기 봄베에 저장된 산소 공급원이 반응부로 이송, 공급되도록 유로를 제공하는 공급배관; 및 상기 산소 공급원을 승온시키는 히팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
3 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기화부는, 망간 전구체를 기화시키는 망간 전구체 기화부와, 티탄 전구체를 기화시키는 티탄 전구체 기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
4 4
삭제
5 5
삭제
6 6
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반응부는 관형 반응기와, 상기 관형 반응기에 열을 공급하는 열공급수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
7 7
제6항에 있어서, 상기 관형 반응기는 알루미나 튜브, 석영 튜브 및 뮬라이트 튜브로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
8 8
제1항 또는 제2항에 있어서,상기 포집부는 냉각기를 포함하되, 상기 냉각기는, 반응부에서 유입된 산화망간-티타니아 촉매가 통과되는 촉매 유로; 및 상기 산화망간-티타니아 촉매를 응축시키기 위한 냉매가 통과되는 냉매 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
9 9
제8항에 있어서, 상기 냉각기는 촉매 유로를 가지는 내관과, 상기 내관의 외부에 형성되어지되, 냉각 유체 유로를 갖도록 형성된 외관을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조장치
10 10
1) 망간 전구체 및 티탄 전구체를 기화시키는 기화단계; 2) 상기 전구체 기화물(망간 전구체 및 티탄 전구체의 기화물)과 산소 공급원을 반응부로 이송시키는 반응물 이송단계; 3) 상기 반응부로 이송된 전구체 기화물과 산소 공급원을 반응시켜 산화망간-티타니아 촉매를 합성하는 반응단계; 및 4) 상기 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 응축시켜 회수하는 포집단계를 포함하고, 제1항 또는 제2항에 따른 제조장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 망간 전구체는 망간 염 및 망간 유기물로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
12 12
제10항에 있어서, 상기 망간 전구체는 망가니즈 아세테이트, 망가니즈 아세틸아세토네이트, 망가니즈 카보닐 및 이들의 수화물로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
13 13
제10항에 있어서, 상기 티탄 전구체는 티탄 염 및 티탄 알콕사이드로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
14 14
제10항에 있어서, 상기 티탄 전구체는 티타늄 테트라메톡사이드, 티타늄 테트라에톡사이드, 티타늄 테트라-n-프로폭사이드, 티타늄 테트라-이소-프로폭사이드 및 티타늄 테트라-n-부톡사이드로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
15 15
제10항에 있어서, 상기 기화단계는, 전구체(망간 전구체 및 티탄 전구체)를 80 ~ 110℃의 온도로 가열하여 기화시키는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
16 16
제10항에 있어서,상기 이송단계는, 캐리어 가스를 이용하여 전구체 기화물을 반응부에 이송시키는 전구체 이송단계(a); 및산소 공급원을 반응부에 이송시키는 산소 공급원 이송단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
17 17
제10항에 있어서, 상기 이송단계는, 산소 공급원을 이용하여 전구체 기화물을 산소 공급원과 함께 반응부에 이송시키는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
18 18
제16항에 있어서, 상기 캐리어 가스는, 전구체 기화물과 반응성이 없는 비반응성 가스인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
19 19
제16항에 있어서, 상기 캐리어 가스는, 아르곤(Ar) 및 질소(N2) 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
20 20
제10항에 있어서, 상기 산소 공급원은, 산소(O2) 및 공기(Air) 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
21 21
제10항에 있어서, 상기 이송단계는, 전구체 기화물과 산소 공급원을 1 : 2 ~ 20의 유량비로 반응부에 이송시키는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
22 22
제10항에 있어서, 상기 이송단계는, 망간 전구체 기화물과 티탄 전구체 기화물을 1 ~ 20 : 80 ~ 99의 중량비로 반응부에 이송시키는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
23 23
제16항에 있어서, 상기 캐리어 가스의 온도는 80 ~ 110℃인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
24 24
제10항에 있어서, 상기 산소 공급원의 온도는 80 ~ 110℃인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
25 25
제10항에 있어서, 상기 반응단계의 반응 온도는 700 ~ 1300℃인 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
26 26
제10항에 있어서, 상기 반응단계에서 합성된 산화망간-티타니아 촉매는, 티타니아 표면에 산화망간이 코팅된 코어-셸(core-shell) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
27 27
제10항에 있어서, 상기 포집단계는, 2개의 유로를 포함하는 냉각기를 이용하되, 어느 하나의 유로에는 반응단계에서 합성된 산화망간-티타니아 촉매를 통과시키고, 다른 하나의 유로에는 냉각 유체를 통과시켜 응축시키는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
28 28
제27항에 있어서, 상기 냉각 유체는, 냉각수 및 액체 질소로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 산화망간-티타니아 촉매의 제조방법
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1 환경부 한국과학기술연구원 환경융합신기술개발사업 나노기술 기반의 오염제어용 필터소재 개발
2 교과부 한국과학기술연구원 신기술융합형 성장동력사업 (실내공간 에코청정화 원천기술개발) 에어로졸 공정 기반 항균 에어필터링 및 휘발성유기화합물의 상온분해 기술 개발