The Ir-Ru catalyst has been recently developed for lean NOx reduction by CO. This bimetallic catalyst has shown an outstanding activity for CO-deNOx reaction at low temperatures in excess oxygen, which implies the possibility of replacing the commercial Urea-SCR (selective catalytic reduction) system where various problems still exist. However, since only catalytic activities under ideal conditions has been studied so far, the further research should be conducted such as reaction mechanisms and the activity test under actual conditions for real field applications. In this thesis, various studies were conducted on the Ir-Ru catalysts in CO-deNOx reaction. The Ir-Ru catalysts were evaluated under the actual feed conditions coexisting H$_2$O, C$_3$H$_6$ and SO$_2$, and optimized in terms of metal contents and ratios. We also tried to elucidate the synergistic effect and reaction pathway in the Ir-Ru system on the basis of careful investigation of multiple elementary reaction steps. In addition, the effects of the support and the promoter in the Ir-Ru catalyst were investigated to improve catalytic activity and durability.
최근 희박연소 조건에서 CO를 활용해 NOx를 제거하는 Ir-Ru 이원 금속 촉매가 개발되었다. Ir-Ru 촉매는 저온에서 높은 탈질 성능을 보여, 다양한 문제점이 여전히 존재하는 상용 Urea-SCR (selective catalytic reduction)의 대체 가능성을 높였다. 하지만 아직까지는 이상적인 조건에서의 촉매 성능만 확인되었을 뿐, 반응 메카니즘이나 실배출원 조건에서의 촉매 평가 등에 대해서는 자세한 연구가 필요한 상황이다. 본 학위논문에서는 CO활용 deNOx 반응에서의 Ir-Ru 촉매에 대해 다양한 연구를 수행하였다. Ir-Ru 촉매의 실배출원 적용을 위해 실배기환경 평가 및 촉매 최적화 연구 등을 진행하였고, 다양한 특성분석과 반응평가를 통해 Ir-Ru촉매의 시너지 효과를 규명하고 CO-deNOx 반응경로를 제시하였다. 추가로 증진제와 지지체 영향을 분석하여 Ir-Ru 촉매의 성능 및 내구성을 증진시키고자 하였다.
