Pt-Ru Alloy Catalysts with Doped CeO₂ Interlayer for Methane Conversion

길민종; 박희성; 김형준; 양병찬; 이제민; 김예슬; 선호중; 봉철우; 박문수; 안지환

doi:10.7736/JKSPE.020.047

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저자정보: 길민종 (서울과학기술대학교) 박희성 (서울과학기술대학교) 김형준 (서울과학기술대학교) 양병찬 (서울과학기술대학교) 이제민 (서울과학기술대학교) 김예슬 (서울과학기술대학교) 선호중 (성균관대학교) 봉철우 (성균관대학교) 박문수 (성균관대학교) 안지환 (서울과학기술대학교)

저널정보: Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering Vol.37 No.10

발행연도: 2020.10

수록면: 781 - 786 (6page)

DOI: 10.7736/JKSPE.020.047

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The necessity of converting toxic gas has arisen from the usage of perfluorinated compounds (PFCs), volatile organic compounds (VOCs), and hydrocarbon gases in the semiconductor process and laboratories. Also, recent strong regulations on the emission gas from vehicles also present the need for the highly efficient chemical conversion of toxic emission gases. In this study, we present the fabrication of platinum and ruthenium alloy metal catalysts on the yttria-stabilized zirconia balls, and the application of the metal catalysts to the catalytic converter for methane oxidation. The platinum and ruthenium alloy metal catalysts showed better performance than the platinum catalyst, i.e., 75% increase in the methane conversion efficiency at 500℃. Such improvement seems to be because of the facile oxygen supply from the ruthenium surface. Also, the platinum and ruthenium alloy catalysts with the doped cerium oxide interlayer showed better thermal stability than the platinum and ruthenium alloy metal catalysts, possibly because of the stronger bonding between the metal and oxide support.

#Catalytic converter (촉매 변환기) #Noble metal catalysts (귀금속 합금 촉매) #Hydrocarbon gas (탄화수소 가스) #Samaria-doped ceria (사마리아 도핑된 세리아)

참고문헌 (9)

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Fromme, H., Tittlemier, S. A., Volkel, W., Wilhelm, M., and Twardella, D., “Perfluorinated Compounds-Exposure Assessment for the General Population in Western Countries,” International Journal of Hygiene and Environmental Health, Vol. 212, No. 3, pp. 239-270, 2009.

Schiavon, M., Scapinello, M., Tosi, P., Ragazzi, M., Torretta, V., et al., “Potential of Non-Thermal Plasmas for Helping the Biodegradation of Volatile Organic Compounds (VOCS) Released by Waste Management Plants,” Journal of Cleaner Production, Vol. 104, pp. 211-219, 2015.

Lee, D. W. and Cho, S. S., “Premature Failure Prevention Design of Three-Way Catalyst Substrate Using DOE,” Journal of the Korean Society for Precision Engineering, Vol. 27, No. 7, pp. 101-108, 2010.

Tungatarova, S., Dossumov, K., Baizhumanova, T., and Popova, N., “Nanostructured Supported Pt-, Ru-and Pt-Ru Catalysts for Oxidation of Methane into Synthesis-Gas,” Journal of Alloys and Compounds, Vol. 504, pp. S349-S352, 2010.

Kim, H. J., Yu, J. G., Hong, S., Park, C. H., Kim, Y. B., et al., “Ridge?Valley Nanostructured Samaria?Doped Ceria Interlayer for Thermally Stable Cathode Interface in Low?Temperature Solid Oxide Fuel Cell,” Physica Status Solidi (A), Vol. 214, No. 11, Paper No. 1700465, 2017.

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