As the demand for hybrid vehicles increases, a cold-start problem is emerging. Since the catalyst is located adjacent to the exhaust manifold, it is exposed to the high temperatures over 800 ℃ during high-speed driving. Therefore, a catalyst needs to be developed that can exhibit high reactivity at a low temperature and durability at a high temperature. In this study, we synthesized platinum-ceria-alumina catalysts having both low-temperature reactivity and high-temperature durability by wet impregnation simultaneously. With TEM and other characterization as HAADF-STEM, XRD, XPS, and CO-DRIFT, it was confirmed that ceria was formed on alumina apart from each other and that most of the platinum was on the surface of the ceria. As a result of the exhaust gas purification reaction performance evaluation, the low-temperature reactivity of the platinum-ceria-alumina catalyst was higher than other catalysts. After aging at 750 ℃ for 10 hours, it was confirmed that the catalyst structure and reactivity were similar to those before aging.
하이브리드 자동차의 수요가 증가함에 따라 cold-start 문제가 대두되고 있다. 고온에 빠르게 도달하기 위해서 촉매를 배기 매니폴드에 인접하게 위치하기 때문에 고속 주행 시 800도 이상에 노출된다. 저온에서 높은 반응성을 보이면서도 고온에서 내구성을 보일 수 있는 촉매 개발이 필요하다. 본 연구에서는 백금과 세리아를 동시에 함침하는 방법을 통하여 저온 반응성과 고온 내구성을 동시에 지닌 백금-세리아-알루미나 삼중 구조 촉매를 합성하였다. 투과 전자 현미경과 X선 회절 분석, X선 광전자 분광법, CO-DRIFT 등을 통해서 세리아가 서로 떨어져서 알루미나 위에 형성되어 있고, 백금 대부분은 세리아 표면에 있음을 확인하였다. 배기가스 정화 반응 성능 평가 결과, 상용 촉매와 이중 구조 촉매에 비해서 백금-세리아-알루미나 삼중 구조 촉매의 저온 반응성이 높게 나타났다. 750도 10시간 에이징 이후에 촉매 구조 및 반응성이 에이징 이전과 유사하게 나타남을 확인하였다.
