Manganese (Mn) catalysts were generated using CeO2 and ZrO2 supports synthesized by the supercritical hydrothermal method and two different Mn precursors, aimed at an application for a low-temperature selective catalytic reduction process. Manganese acetate (MA) and manganese nitrate (MA) were used as Mn precursors. Effects of the kind and the concentration of the Mn precursor used for catalyst generation on the NOx removal efficiency were investigated. The characteristics of the generated catalysts were analyzed using N2 adsorption-desorption, thermo-gravimetric analysis, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. De-NOx experiments were carried out to measure NOx removal efficiencies of the catalysts. NOx removal efficiencies of the catalysts generated using MA were superior to those of the catalysts generated using MN at every temperature tested. Analyses of the catalyst characteristics indicated that the higher NOx removal efficiencies of the MA-derived catalysts stemmed from the higher oxygen mobility and the stronger interaction with support material of Mn2O3 produced from MA than those of MnO2 produced from MN.

본 연구에서는 저온에서 질소산화물 저감효율이 뛰어난 것으로 알려진 망간전구체의 종류에 따른 영향을 고찰하기 위해 초임계수열법으로 합성한 세리아(CeO2)와 지르코니아(ZrO2)를 담체로 하여 저온 SCR 공정에서의 온도에 따른 활성변화를 비교 분석하였다. Manganese acetate (MA)와 Manganese nitrate (MN), 두 종류 망간전구체의 농도를 영향인 자로 고려하여 촉매의 활성변화를 고찰하였다. 활성화된 시료의 특성은 N2 adsorption-desorption, TGA, XRD, XPS를 통해 분석하였고 질소산화물 저감효율을 측정하기 위해 NOx 분석기를 이용하여 De-NOx 실험을 수행하였다. 제조방법에 따라 합성한 촉매의 질소산화물 저감 효율을 분석한 결과 Manganese acetate (MA)를 활성물질로 사용한 촉매가 Manganese nitrate (MN)을 사용한 촉매에 비해 전체적인 온도 영역에서 우수한 질소산화물 저감효율을 보였다. 이는 특성분석 결과를 통해 알 수 있듯이 Manganese acetate (MA)의 주성분인 Mn2O3가 Manganese nitrate (MN)의 주성분인 MnO2에 비해 높은 산소 이동도를 갖고 담체와의 강한 상호작용을 형성하는 것에 기인한 것으로 보인다.