Abstract
Volatile organic compounds (VOCs) have been recognized as major contributor to air pollution. Catalytic oxidation in VOCs can give high efficiency at low temperature. In this study, monometallic Pt, Ir and bimetallic Pt-Ir were supported to $TiO_2$. Xylene, toluene and methyl ethyl ketone (MEK) were used as reactants. The monometallic or bimetallic catalysts were prepared by the excess wetness impregnation method and characterized by XRD, XPS and TEM analysis. Result reveal that Pt catalyst has higher conversion than Ir catalyst and Pt-Ir bimetallic catalysts. The existence of multipoint actives in, Pt-Ir bimetallic catalysts gives improved performance for the Pt metalstate. Bimetallic catalysts have higher conversion for VOCs than monometallic ones. The addition, VOCs oxidation follows first order kinetics. The addition of small amount of Ir to Pt promotes oxidation conversion of VOCs.
VOCs (Volatile Organic Compounds)는 대기오염의 주원인으로서 인식되어왔다. 촉매산화는 저온에서 높은 효율을 나타내기 때문에 VOCs 제거를 위한 가장 중요한 처리기술중 하나이다. 이 연구에서는 $TiO_2$ 담체에 Pt, Ir 그리고 Pt-Ir을 담시지켜 촉매를 제조하였다. 반응물로서 Xylene을 사용하였다. 단일 또는 두 가지 이상의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, X-ray diffraction (XRD), X-ray photo electron spectroscopy (XPS), transmittence electron microscophy (TEM) 분석을 통하여 특성화하였다. 그 결과 Pt 촉매는 Ir 촉매에 비해 더 높은 전환율을 나타내었고, Pt-Ir 촉매는 가장 높은 전환율을 나타내었다. VOCs 산화에서, Pt-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고 그것은 Pt의 metal 영역을 강화시켰다. 따라서 두 가지 금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. 동역학적으로 VOCs 산화는 1차 반응이다. 이 연구에서 Pt에 Ir을 소량 첨가함으로써 VOCs 산화반응에 효과적이었다.