3D 프린팅 적용 가능한 고분산 귀금속 세라믹 촉매 개발

국문 초록 (Abstract)

3D 프린팅 기술은 복잡한 형상의 제품을 손쉽게 생산 가능하게 하며, 시간적 및 경제적 이점을 제공하기 때문에 차세대 핵심 제조 기술로 부상하고 있다. 3D 프린팅 기술은 복잡한 형상을 요구로 하며 다품종 소량 생산체제에 적합하여 의약 분야, 항공우주 분야, 발전용 부품을 다양한 분야에 응용되고 있으나 세라믹에 적층에 대한 기술은 타 소재에 비해 어려움이 있어 주목받지 못하고 있었다. 세라믹 소재는 형상의 제어 및 가공공정상의 제약으로 인해 사용이 매우 제한적이었지만 최근 3D 프린팅 기술이 발달하면서 다양한 미세 구조를 갖는 다공성 세라믹 형상 구조제조가 가능해지고 있다. 세라믹 물질은 넓은 표면적 그리고 기공구조로 인하여 물질의 저장 및 표면 반응이 우수하여 촉매 또는 촉매 담체로써 활용되고 있어 3D 프린팅을 접목할 시 화학산업에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다. 하지만 현재 세라믹 3D 프린팅 장비기술은 발달되어 있으나 알루미나와 지르코니아의 소재 위주로 개발되어 소재의존성이 크기 때문에 적용분야가 한정적이라는 단점이 있다. 다양한 산업 분야에 적용되기 위해서 금속-세라믹 복합소재 적용이 필수적이며 본 연구에서 3D 프린팅에 적용 가능한 고분산 담지된 귀금속 세라믹 촉매를 개발하였으며 세라믹 담체의 전처리와 제조방법이 분산도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 세라믹 입자를 산처리 하였을 때 분산도가 증가하였으며 질산 전처리 시 가장 높은 분산도를 나타내었다. 또한 제조방법에 따른 영향을 확인하였으며 증착침전법으로 제조하였을 때 귀금속 전구체와 세라믹 표면의 강한 결합으로 가장 높은 분산도를 나타내었다.