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KR101229946B1 - Fabrication method of catalyst based on the nano-silica to decompose PFC gaseous from semiconductor process, and Catalyst based on the nano-silicate to decompose the PFC manufactured by the same - Google Patents

Fabrication method of catalyst based on the nano-silica to decompose PFC gaseous from semiconductor process, and Catalyst based on the nano-silicate to decompose the PFC manufactured by the same Download PDF

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KR101229946B1
KR101229946B1 KR1020110037677A KR20110037677A KR101229946B1 KR 101229946 B1 KR101229946 B1 KR 101229946B1 KR 1020110037677 A KR1020110037677 A KR 1020110037677A KR 20110037677 A KR20110037677 A KR 20110037677A KR 101229946 B1 KR101229946 B1 KR 101229946B1
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Abstract

본 발명은 반도체 공정에서 발생되는 난분해성인 과불화 화합물(PFC) 가스의 분해성능을 향상시킬 수 있는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매에 관한 것으로, 에탄올에 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate; TEOS), 암모니아수 및 이차증류수를 투입하고 20~30℃에서 6~8시간 동안 교반하여 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하는 단계(단계 1); 상기 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3를 투입하여 졸 상태의 나노 실리카를 침전시키고, 침전된 졸 상태의 나노 실리카를 여과 및 세척하는 졸 상태의 나노 실리카 표면처리 단계(단계 2); 상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수를 투입하고 60~80℃에서 200~400rpm으로 1시간 동안 교반한 후, 제1 촉매로서 Al(OH)3를 투입하고 1시간 동안 반응시킨 후, 제2 촉매로서 황산(H2SO4)을 투입하고, 제3 촉매로서 갈륨(Ga)산화물을 첨가하여 1시간 동안 교반 후, 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 정체하여 물을 증발시켜 건조된 고형분을 얻는 촉매첨착단계(단계 3); 및 상기 건조된 고형분을 소성로에서 공기를 주입하면서 550~800℃에서 5~12시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하는 단계(단계 4); 를 포함하여 제조하면, 나노 실리카가 제공하는 구형과 표면의 물리적인 효과로 인해 PFC 가스 분해 효율을 더욱 증진시킬 수 있으며, 세 종류의 촉매를 졸 상태의 나노 실리카에 직접 담지 및 합성함으로써 나노 입자간 공극에서 촉매들이 상호 화학적으로 결합된 효과가 폐가스 분해효율을 더욱 상승시키는 장점이 있다.The present invention provides a method for preparing a catalyst for the gas-decomposition treatment of a semiconductor process perfluorinated compound having nano silica as a support capable of improving the decomposition performance of a hardly decomposable perfluorinated compound (PFC) gas generated in a semiconductor process. The present invention relates to a catalyst for gas-decomposition treatment of a semiconductor process using nano silica as a support, wherein tetraethyl orthosilicate (TEOS), ammonia water and secondary distilled water are added to ethanol for 6 to 8 hours at 20 to 30 ° C. Stirring to prepare a nano silica solution in a sol state (step 1); Sol nano-silica surface treatment step (step 2) in which Al (OH) 3 is added to the sol nano-silica solution to precipitate sol nano-silica, and the precipitated sol nano-silica is filtered and washed; Second distilled water was added to the washed sol nano-silica and stirred at 200-400 rpm for 1 hour at 60-80 ° C., Al (OH) 3 was added as a first catalyst and reacted for 1 hour. 2 was added sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as a catalyst, a gallium (Ga) oxide as a third catalyst and stirred for 1 hour, the temperature was raised to 100 ℃ to stand for 24 hours to evaporate water dried Catalyst attachment step (step 3) to obtain a solid content; And preparing a nano oxidation catalyst by calcining the dried solids by heat treatment at 550-800 ° C. for 5-12 hours while injecting air in a kiln (step 4); If prepared, the nano-silica provides a spherical surface and physical effects of the PFC gas decomposition efficiency can be further improved due to the physical effect of the nano-silica, by directly supporting and synthesizing three types of catalysts in the sol nano-silica The effect of combining the catalysts chemically in the pores has the advantage of further increasing the waste gas decomposition efficiency.

Description

나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매{Fabrication method of catalyst based on the nano-silica to decompose PFC gaseous from semiconductor process, and Catalyst based on the nano-silicate to decompose the PFC manufactured by the same}A method for producing a catalyst for gas-decomposition treatment of a semiconductor process using nano silica as a support, and a catalyst for gas-decomposition treatment of a perfluoro compound gas produced using a nano-silica as a support. silica to decompose PFC gaseous from semiconductor process, and Catalyst based on the nano-silicate to decompose the PFC manufactured by the same}

본 발명은 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 공정에서 발생되는 난분해성인 과불화 화합물(PFC) 가스의 분해성능을 향상시킬 수 있는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for preparing a catalyst for gas-decomposition treatment of a semiconductor process using nano silica as a support, and a catalyst for treating a gas-decomposition treatment for a semiconductor process using a nano-silica prepared as a support. Is a method for preparing a catalyst for the decomposition of perfluorinated compound gas in a semiconductor process using nano-silica as a support for improving the decomposition performance of a hardly decomposable perfluorinated compound (PFC) gas generated in a semiconductor process, and nano-silica prepared thereby It relates to a catalyst for semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment having a as a support.

일반적으로 과불화 화합물(Perfluoro compound; PFC)은 반도체 식각 공정의 에청제(etchant) 및 화학증착 공정(chemical vapor deposition process)의 반응기(camber) 세정제로 널리 쓰이는 가스이다.In general, a perfluoro compound (PFC) is a gas widely used as an etchant in a semiconductor etching process and a chemical cleaner in a chemical vapor deposition process.

그런데, 반도체 공정에 사용되는 PFC는 공정 중에 전량 소비되지 않기 때문에 미반응 가스가 잔류되는 경우가 많고, 이에 더하여 부차적으로 생성되는 가스가 발생되는 경우도 있으며, 심지어는 원료 가스가 그대로 진공 펌프에서 배출되는 경우도 있다.However, since the PFC used in the semiconductor process is not consumed entirely during the process, unreacted gas is often left, and in addition, a gas generated by the secondary may be generated, and even the source gas is discharged from the vacuum pump as it is. In some cases.

이러한 용도의 PFC로는 CF4, CHF4, NF4, SF6 등이 사용될 수 있는데, PFC는 지구온난화 지수(global warming potential)가 이산화탄소 대비 수천~수만 배로 매우 높다.As the PFC for this purpose, CF 4 , CHF 4 , NF 4 , SF 6 and the like can be used, the PFC has a global warming potential (thousands of tens of thousands of times higher than carbon dioxide).

따라서, PFC를 대기 중으로 배출하는 것은 환경 보호를 위해 규제의 대상이 되고 있고, 앞으로도 그 규제가 더욱 강화될 전망이다.Therefore, the discharge of PFCs into the atmosphere is subject to regulation to protect the environment, and the regulation is expected to be strengthened in the future.

반도체 공정에서 발생되는 PFC를 처리하기 위하여 직접 연소법, 플라즈마 분해법, 회수법, 촉매 분해법 등 여러 가지 제거방법들이 알려져 있다.In order to treat PFC generated in a semiconductor process, various removal methods such as direct combustion, plasma decomposition, recovery, and catalytic decomposition are known.

상기 직접 연소법은 PFC를 포함하는 폐가스를 가연성 가스를 이용하여 1,400℃ 이상의 고온에서 직접 연소하는 방법으로서, 가장 간편한 처리방법 중의 하나이나, 반응속도가 높아 여러 가지 부가적인 문제점이 발생하며, 특히 폐가스 중에 PFC와 함께 포함되어 있는 질소와 산소가 반응하여 유해 물질인 질소산화물이 다량 생성된다. The direct combustion method is a method of directly burning a waste gas containing PFC at a high temperature of 1,400 ° C. or more using a combustible gas, and is one of the simplest treatment methods, but has a high reaction rate and causes various additional problems. The nitrogen and oxygen contained in the PFC react with each other to generate a large amount of harmful nitrogen oxides.

상기 플라즈마 분해법은 PFC를 포함하는 폐가스를 플라즈마 영역을 통과시켜 분해제거하는 기술로서, PFC 분해에는 효과적이나 높은 에너지 상태의 플라즈마를 사용하기 때문에 PFC의 무차별 분해에 의해 생성된 유리기(radical)들의 이차 반응으로 다양한 종류의 부산물이 생성되는 문제점이 있다.The plasma decomposition method is a technique for decomposing and removing waste gas containing PFC through a plasma region, and is effective for PFC decomposition, but since it uses plasma in a high energy state, secondary reactions of radicals generated by indiscriminate decomposition of PFC are performed. As a result, various kinds of by-products are generated.

상기 회수법은 폐가스에 포함된 PFC 성분을 PSA(pressure swing adsoption) 또는 분리막(membrane) 등을 사용하여 분리한 다음 회수하는 방법으로서, PFC의 재활용이 가능하다는 측면에서는 바람직하지만, 반도체 공정에서와 같이 불규칙적으로 소량 배출되는 PFC를 처리하는 경우에 있어서는 경제성이 낮은 방법이다.The recovery method is a method of separating and recovering the PFC component contained in the waste gas by using a pressure swing adsoption (PSA) or a membrane (membrane) and the like, which is preferable in terms of recycling of PFC, but as in the semiconductor process. It is a low economic method when treating irregularly discharged PFC.

상기 촉매 분해법은 촉매 및 수증기를 사용하여 PFC 분해가 500~800℃의 저온에서 일어나게 유도함으로써 질소 산화물의 발생 및 장치 부식을 크게 낯출 수 있기 때문에 직접 연소법 및 플라즈마 분해법의 대안으로 연구되고 있다.
The catalytic decomposition method has been studied as an alternative to the direct combustion method and the plasma decomposition method because the catalyst and water vapor can cause PFC decomposition to occur at a low temperature of 500 to 800 ° C., thereby greatly reducing the generation of nitrogen oxides and device corrosion.

대한민국등록특허 제10-0461758호(2004.12.14.)에는 알루미늄산화물의 표면에 인 성분을 담지시켜 과불화 화합물을 분해제거할 수 있는 촉매가 개시되어 있다. 상기 촉매는 촉매 활성 및 내구성이 우수한 장점이 있지만, 고가의 촉매가 지지체로 사용됨으로 제조원가가 비싼 단점이 있다.
Korean Patent No. 10-0461758 (December 14, 2004) discloses a catalyst capable of decomposing and removing a perfluorinated compound by supporting a phosphorus component on the surface of an aluminum oxide. The catalyst has the advantage of excellent catalytic activity and durability, but has a disadvantage of expensive manufacturing cost because the expensive catalyst is used as a support.

본 발명자들은 졸 상태의 나노 실리카에 세 종류의 촉매를 담지 및 합성함으로써, 고가의 촉매 사용량을 줄여 제조원가를 절감하면서도 과불화 화합물(PFC) 가스의 분해성능을 향상시킬 수 있는 촉매를 개발하였다.
The present inventors have developed a catalyst that can improve the decomposition performance of the perfluorinated compound (PFC) gas while reducing the production cost by reducing the amount of expensive catalyst by supporting and synthesizing three types of catalysts in the sol nano-silica.

KR 10-0461758 (등록번호) 2004.12.14.KR 10-0461758 (registration number) 2004.12.14.

본 발명의 목적은 반도체 공정에서 발생되는 난분해성인 과불화 화합물(PFC) 가스의 분해성능을 향상시킬 수 있는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법 및 이에 의해 제조된 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매를 제공하는 것이다.
Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a method for preparing a catalyst for the gas-decomposition treatment of a semiconductor process perfluorinated compound having nano silica as a support capable of improving the decomposition performance of the hardly decomposable perfluorinated compound (PFC) gas generated in the semiconductor process. It is to provide a catalyst for the semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment using the prepared nano silica.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

본 발명은, 에탄올에 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate; TEOS), 암모니아수 및 이차증류수를 투입하고 20~30℃에서 6~8시간 동안 교반하여 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하는 단계(단계 1); 상기 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3를 투입하여 졸 상태의 나노 실리카를 침전시키고, 침전된 졸 상태의 나노 실리카를 여과 및 세척하는 졸 상태의 나노 실리카 표면처리 단계(단계 2); 상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수를 투입하고 60~80℃에서 200~400rpm으로 1시간 동안 교반한 후, 제1 촉매로서 Al(OH)3를 투입하고 1시간 동안 반응시킨 후, 제2 촉매로서 황산(H2SO4)을 투입하고, 제3 촉매로서 갈륨(Ga)산화물을 첨가하여 1시간 동안 교반 후, 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 정체하여 물을 증발시켜 건조된 고형분을 얻는 촉매첨착단계(단계 3); 및 상기 건조된 고형분을 소성로에서 공기를 주입하면서 550~800℃에서 5~12시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하는 단계(단계 4); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법을 제공한다.In the present invention, tetraethyl orthosilicate (TEOS), ammonia water and secondary distilled water are added to ethanol and stirred at 20 to 30 ° C. for 6 to 8 hours to prepare a sol nano silica solution (step 1). ; Sol nano-silica surface treatment step (step 2) in which Al (OH) 3 is added to the sol nano-silica solution to precipitate sol nano-silica, and the precipitated sol nano-silica is filtered and washed; Second distilled water was added to the washed sol nano-silica and stirred at 200-400 rpm for 1 hour at 60-80 ° C., Al (OH) 3 was added as a first catalyst and reacted for 1 hour. 2 was added sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as a catalyst, a gallium (Ga) oxide as a third catalyst and stirred for 1 hour, the temperature was raised to 100 ℃ to stand for 24 hours to evaporate water dried Catalyst attachment step (step 3) to obtain a solid content; And preparing a nano oxidation catalyst by calcining the dried solids by heat treatment at 550-800 ° C. for 5-12 hours while injecting air in a kiln (step 4); It provides a method for producing a catalyst for the semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment having a nano-silica as a support comprising a.

상기 단계 1에서, 상기 에탄올 1,000 중량부에 테트라에틸오소실리케이트 (Tetraethyl orthosilicate; TEOS) 60~100 중량부, 암모니아수 40~60 중량부 및 이차증류수 80~100 중량부를 투입하는 것을 특징으로 한다.In step 1, 60 to 100 parts by weight of tetraethyl orthosilicate (TEOS), 40 to 60 parts by weight of ammonia and 80 to 100 parts by weight of secondary distilled water are added to 1,000 parts by weight of ethanol.

상기 단계 2에서, 상기 Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~5 중량부를 투입하는 것을 특징으로 한다.In step 2, Al (OH) 3 is characterized in that 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1.

상기 단계 3에서, 상기 제1 촉매인 Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~100 중량부를 투입하고, 상기 제2 촉매인 황산은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 1~15 중량부 투입하며, 상기 제3 촉매인 갈륨(Ga)산화물은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 5~40 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.In the step 3, Al (OH) 3 is the first catalyst is added 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1, the sulfuric acid is the second catalyst Al (OH) 1 to 15 parts by weight based on 3 parts by weight, and the gallium (Ga) oxide as the third catalyst is added to 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of Al (OH) 3 added in step 3. It is done.

또한, 본 발명은, 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매를 제공한다.
In addition, the present invention provides a catalyst for a semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment having nano silica as a support, which is produced by the above production method.

본 발명에 따른 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매는, 구형의 나노 실리카를 지지체로 하는 PFC 분해용 산화촉매로서, 나노 실리카가 제공하는 구형과 표면의 물리적인 효과로 인해 PFC 가스 분해 효율을 더욱 증진시킬 수 있으며, 세 종류의 촉매를 졸 상태의 나노 실리카에 직접 담지 및 합성함으로써 나노 입자간 공극에서 촉매들이 상호 화학적으로 결합된 효과가 폐가스 분해효율을 더욱 상승시키는 장점이 있다.Semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment using nano silica as a support is an oxidation catalyst for PFC decomposition using spherical nano silica as a support, and the physical effect of the sphere and surface provided by nano silica is provided. Due to this, the PFC gas decomposition efficiency can be further improved, and the three catalysts are directly supported and synthesized in the sol state of the nano-silica, and the effect of the catalysts being mutually chemically combined in the pores of the nanoparticles further increases the waste gas decomposition efficiency. There is this.

본 발명의 촉매는 종래의 촉매에 비해, 고가의 촉매의 사용량을 줄이면서도 분해효율은 증가시킬 수 있는 물리화학적으로 개선된 촉매이다.
The catalyst of the present invention is a physicochemically improved catalyst which can increase the decomposition efficiency while reducing the use of expensive catalysts, compared to the conventional catalysts.

도 1 내지 도5는 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조한 나노산화촉매의 SEM 사진.
도 6은 폐가스 분해성능 분석을 위한 실험장비를 나타낸 개략도.
도 7은 실시에 1 내지 실시예 5에서 제조한 나노산화촉매의 SF6 가스에 대한 분해성능 분석그래프.
도 8은 실시에 1 내지 실시예 5에서 제조한 나노산화촉매의 CF4 가스에 대한 분해성능 분석그래프.
도 9는 실시에 1 내지 실시예 5에서 제조한 나노산화촉매의 SF6 및 CF4 가스에 대한 분해성능을 비교한 그래프.
1 to 5 are SEM images of the nano-oxidation catalyst prepared in Examples 1 to 5.
Figure 6 is a schematic diagram showing the experimental equipment for the waste gas decomposition performance analysis.
Figure 7 is a graph of the decomposition performance analysis for SF 6 gas of the nano-oxidation catalyst prepared in Examples 1 to 5.
8 is a graph of decomposition performance analysis for CF 4 gas of the nano-oxidation catalyst prepared in Examples 1 to 5.
9 is a graph comparing the decomposition performance of the SF 6 and CF 4 gas of the nano-oxidation catalyst prepared in Examples 1 to 5.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 반도체 공정에서 배출되는 과불화 화합물(Perfluoro compound; PFC) 가스를 분해처리하기 위한 촉매의 효율을 향상시키기 위하여, 물리적으로는 구형의 나노 실리카를 지지체로 이용하고, 화학적으로는 졸 상태의 나노 실리카에 알루미늄 이온과 갈륨산화물 및 황산을 결합하여 구조체를 형성하는 촉매의 제조방법을 제공함에 특징이 있다.
The present invention uses physically spherical nano-silica as a support in order to improve the efficiency of the catalyst for decomposing the perfluoro compound (PFC) gas discharged from the semiconductor process, chemically sol state It is characterized by providing a method for preparing a catalyst to form a structure by combining aluminum ions, gallium oxide and sulfuric acid in the nano-silica.

먼저, 본 발명에 따른 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법을 설명한다.
First, a method for preparing a catalyst for processing a perfluoro compound gas decomposition using a nano silica as a support according to the present invention will be described.

본 발명의 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법은,The method for producing a catalyst for the semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment using the nano silica of the present invention as a support,

에탄올에 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate; TEOS), 암모니아수 및 이차증류수를 투입하고 20~30℃에서 6~8시간 동안 교반하여 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하는 단계(단계 1);Tetraethyl orthosilicate (TEOS), ammonia water and secondary distilled water were added to ethanol and stirred at 20 to 30 ° C. for 6 to 8 hours to prepare a sol nano silica solution (step 1);

상기 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3를 투입하여 졸 상태의 나노 실리카를 침전시키고, 침전된 졸 상태의 나노 실리카를 여과 및 세척하는 졸 상태의 나노 실리카 표면처리 단계(단계 2);Sol nano-silica surface treatment step (step 2) in which Al (OH) 3 is added to the sol nano-silica solution to precipitate sol nano-silica, and the precipitated sol nano-silica is filtered and washed;

상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수를 투입하고 60~80℃에서 200~400rpm으로 1시간 동안 교반한 후, 제1 촉매로서 Al(OH)3를 투입하고 1시간 동안 반응시킨 후, 제2 촉매로서 황산(H2SO4)을 투입하고, 제3 촉매로서 갈륨(Ga)산화물을 첨가하여 1시간 동안 교반 후, 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 정체하여 물을 증발시켜 건조된 고형분을 얻는 촉매첨착단계(단계 3); 및Second distilled water was added to the washed sol nano-silica and stirred at 200-400 rpm for 1 hour at 60-80 ° C., Al (OH) 3 was added as a first catalyst and reacted for 1 hour. 2 was added sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as a catalyst, a gallium (Ga) oxide as a third catalyst and stirred for 1 hour, the temperature was raised to 100 ℃ to stand for 24 hours to evaporate water dried Catalyst attachment step (step 3) to obtain a solid content; And

상기 건조된 고형분을 소성로에서 공기를 주입하면서 550~800℃에서 5~12시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하는 단계(단계 4);Preparing the nano-oxidation catalyst by heat-treating the dried solids for 5 to 12 hours at 550 to 800 ° C. while injecting air into the firing furnace (step 4);

를 포함한다.
.

상기 단계 1은 에탄올 1,000 중량부에 테트라에틸오소실리케이트 (Tetraethyl orthosilicate; TEOS) 60~100 중량부, 암모니아수 40~60 중량부 및 이차증류수 80~100 중량부를 투입하고 20~30℃에서 6~8시간 동안 교반하여 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하는 단계이다.In step 1, 60 to 100 parts by weight of tetraethyl orthosilicate (TEOS), 40 to 60 parts by weight of ammonia water and 80 to 100 parts by weight of secondary distilled water were added to 1,000 parts by weight of ethanol for 6 to 8 hours at 20 to 30 ° C. Stirring to prepare a nano-silica solution in a sol state.

상기 TEOS 대신에 물유리(규산나트륨), 실리콘알콕사이드(silicon alkoxides; Si(OR)4) 등 실리콘을 제공할 수 있는 물질을 사용할 수 있다.Instead of TEOS, a material capable of providing silicon such as water glass (sodium silicate), silicon alkoxides (Si (OR) 4), and the like may be used.

상기 단계 1에서 구형의 나노 실리카는 구형체가 제공하는 유체역학적 장점과 나노 크기 입자가 제공하는 장점이 결합되어 최적의 반응조건을 제공할 수 있다. In step 1, the spherical nano-silica may combine the hydrodynamic advantages provided by the spherical body and the advantages provided by the nano-sized particles to provide an optimal reaction condition.

본 발명의 촉매는 구형으로 형성되어, 통과하는 기체가 입자의 표면과 균일하게 접촉하여 입자 구성물의 낭비를 줄이고 충진된 입자간 공간의 균일화로 전 지역에 걸쳐 균일한 화학반응을 유도할 수 있고, 구형 입자간 접촉면에서 생성된 공간은 수 마이크로 단위의 크기로 촉매 반응을 더욱 향상시킬 수 있다. The catalyst of the present invention is formed into a spherical shape, the gas passing through it is in uniform contact with the surface of the particles to reduce the waste of the particle constituents, and to uniformly space the filled interparticle space, can induce a uniform chemical reaction throughout the region, The spacing generated at the contact surface between the spherical particles can further enhance the catalytic reaction by the size of several micro units.

또한, 본 발명의 촉매는 나노 크기 입자로 이루어져, 같은 단위중량당 마이크로 이상 크기의 입자보다 수십에서 수백 배의 가스 분해반응에 필요한 표면을 제공하게 된다.In addition, the catalyst of the present invention is composed of nano-sized particles, to provide a surface for the gas decomposition reaction of several tens to hundreds of times larger than the micro-size particles per unit weight.

종래의 입자 내부에 갇혀있는 촉매성분은 반응에 참여할 수 없는 문제가 있는데, 본 발명의 촉매는 나노 크기의 입자이므로 종래의 문제를 해결하는 장점이 있다.
The catalyst component trapped inside the conventional particles has a problem that can not participate in the reaction, the catalyst of the present invention has the advantage of solving the conventional problem because the particles of the nano-size.

상기 이차증류수는 역삼투압을 이용하여 일차 정제수를 만든 후, 곧바로 전기적 방식 등에 의한 이온교환 과정과 자외선 살균 및 광산화 과정을 거쳐 이차 정제수를 제조할 수 있다.
After the secondary distilled water is made of purified primary water using reverse osmosis, the secondary purified water may be prepared through an ion exchange process, ultraviolet sterilization, and photooxidation by an electrical method.

상기 단계 2는 상기 졸 상태의 나노 실리카를 침전시키기 위해, 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3를 투입하고 3~5시간 동안 방치하여 침전을 유도한 후에, 침전된 졸 상태의 나노 실리카를 필터페이퍼를 이용하여 여과한다. 이때, Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~5 중량부를 투입하는 것이 바람직하다.In step 2, in order to precipitate the sol nano silica, Al (OH) 3 is added to the sol nano silica solution and left for 3 to 5 hours to induce precipitation, and then the precipitated sol nano silica Is filtered using filter paper. At this time, Al (OH) 3 is preferably added 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1.

상기 여과된 졸 상태의 나노 실리카 표면에 잔존하는 암모니아성분을 제거하기 위하여 1%로 희석된 염산, 황산, 인산 또는 질산 용액 중 어느 하나의 산용액을 이용하여 3~5회 세척한 후, 이차증류수를 이용하여 5~7회 세척하는 것이 바람직하다.
In order to remove the ammonia component remaining on the surface of the filtered sol nano silica, 1 to 5 times diluted with an acid solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or nitric acid solution diluted with 1%, and then distilled water It is preferable to wash 5-7 times using.

상기 단계 3은 상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수를 투입하고 60~80℃에서 200~400rpm으로 1시간 동안 교반한 후, 제1 촉매로서 Al(OH)3를 투입하고 1시간 동안 반응시킨 후, 제2 촉매로서 황산(H2SO4)을 투입하고, 제3 촉매로서 갈륨(Ga)산화물을 첨가하여 1시간 동안 교반 후, 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 정체하여 물을 증발시켜 건조된 고형분을 얻는 촉매첨착단계이다.In step 3, secondary distilled water was added to the washed sol nano silica and stirred at 200 to 400 rpm for 1 hour at 60 to 80 ° C., followed by adding Al (OH) 3 as a first catalyst and reacting for 1 hour. After the reaction, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) was added as a second catalyst, gallium (Ga) oxide was added as a third catalyst, the mixture was stirred for 1 hour, the temperature was raised to 100 ° C., and the mixture was suspended for 24 hours. It is a catalyst attachment step of evaporating to obtain a dried solid.

상기 이차증류수는 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 180~220 중량부를 투입하는 것이 바람직하다.The secondary distilled water is preferably added to 180 ~ 220 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1.

상기 제1 촉매인 Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~100 중량부를 투입하는 것이 바람직하고, 1 중량부 미만 투입되면 화학반응에 관여하는 산점의 수가 너무 적은 문제가 있고, 100 중량부 초과 투입되면 산점의 과대한 증가로 밀도가 높아져 산점의 역할을 서로 상쇄시키는 문제가 있다.The first catalyst Al (OH) 3 is preferably added 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1, if less than 1 part by weight of the number of acid sites involved in the chemical reaction is too small If there is more than 100 parts by weight, the density increases due to excessive increase of the acid point, there is a problem of offsetting the role of the acid point.

상기 제2 촉매인 황산은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 1~15 중량부 투입하는 것이 바람직하고, 1 중량부 미만 투입되면 반응 도중 감마알루미나에서 알파알루미나로 전이되는 것을 방지하지 못하는 문제가 있고, 15 중량부 초과 투입되면 촉매 표면이 Sulfuric acid로 과잉 코팅되어 알루미나에서 공급하는 산 작용을 저해시키는 문제가 있다.Sulfuric acid, which is the second catalyst, is preferably added in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of Al (OH) 3 added in Step 3, and when less than 1 part by weight is transferred, gamma alumina to alpha alumina is added during the reaction. There is a problem that can not be prevented, and if more than 15 parts by weight of the catalyst surface is over-coated with sulfuric acid has a problem of inhibiting the acid action supplied from alumina.

상기 제3 촉매인 갈륨(Ga)산화물은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 5~40 중량부를 첨가하는 것이 바람직하고, 5 중량부 미만 첨가되면 PFC 가스 분해효율의 증가효과가 떨어지는 문제가 있고, 40 중량부 초과 첨가되면 알루미나 산점의 성능을 감소시키는 문제가 있다. Preferably, the gallium (Ga) oxide as the third catalyst is added in an amount of 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of Al (OH) 3 introduced in step 3, and when less than 5 parts by weight is added, the effect of increasing PFC gas decomposition efficiency is increased. There is a problem of falling, and when added in excess of 40 parts by weight there is a problem of reducing the performance of the alumina acid point.

상기 갈륨산화물은 특별히 한정되지 아니하며, Ga(NO3)3를 사용할 수 있다.
The gallium oxide is not particularly limited, and Ga (NO 3 ) 3 may be used.

졸 상태의 나노 실리카에 알루미늄 이온과 결합을 유도하고, 이어 산성분 및 갈륨이온을 알루미노실리카(aluminosilica) 표면에 결합시켜 PFC 가스 처리과정 중에 존재하는 VOC 에 의한 탄소, 염소, 불소 이온 등에 의한 촉매 손실을 막고, 고온상태에서 알루미늄의 열적변형과 산성분의 승화를 막을 수 있는 결합구조를 제공하는 장점이 있다.
Induces the bonding of aluminum ions to the sol nano silica, and then the acid and gallium ions are bonded to the surface of the aluminosilica, a catalyst of carbon, chlorine, fluorine ions, etc. by VOCs present in the PFC gas treatment process. There is an advantage of providing a bonding structure that prevents loss and prevents thermal deformation and sublimation of acid components of aluminum at high temperatures.

상기 단계 4는 상기 건조된 고형분을 소성로에서 공기를 50~200cc/min으로 주입하면서 550~800℃에서 5~12시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하는 단계이다.
The step 4 is a step of preparing a nano-oxidation catalyst by firing by heating the dried solid content for 5 to 12 hours at 550 ~ 800 ℃ while injecting air at 50 ~ 200cc / min in the kiln.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매를 제공한다.
The present invention also provides a catalyst for the semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment having nano silica prepared by the above production method as a support.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the constitution and effects of the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, but the scope of the present invention is not limited by these examples.

순도 90% 이상의 에탄올 1,000g에 테트라에틸오소실리케이트 (Tetraethyl orthosilicate, TEOS) 80g, 암모니아수(순도 30%) 50g, 이차증류수 90g을 투입하고 30℃의 온도에서 6시간 동안 교반시켜 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하였다.Tetraethyl orthosilicate (TEOS) 80g, ammonia water (purity 30%) 50g, secondary distilled water was added to 1,000 g of ethanol with a purity of 90% or more and stirred for 6 hours at a temperature of 30 ° C. Was prepared.

상기 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3 3.4g을 투입하고 3시간 교반하여 침전을 유도한 뒤 10마이크로 필터페이퍼를 이용하여 여과한 후 1%의 인산용액을 이용하여 3회 세척한 다음 이차증류수를 이용하여 6회 세척하였다.3.4 g of Al (OH) 3 was added to the sol nano-silica solution and stirred for 3 hours to induce precipitation, followed by filtration using 10 micro filter paper and washing three times with 1% phosphoric acid solution. It was washed six times using secondary distilled water.

상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수 160g을 투입하고 80℃에서 300rpm으로 1시간 교반한 후, Al(OH)3 0.8g을 투입하고 1시간 반응시킨 다음, 황산(H2SO4) 0.1g을 투입한 후, Ga(NO3)3 0.16g을 첨가하고 1시간 동안 교반하였다. 이후 교반을 멈추고 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 방치하여 물을 증발시킨 후 얻어진 고형분을 소성로에서 공기를 100cc/min으로 주입하면서 550℃에서 5시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하였다.
160 g of secondary distilled water was added to the washed sol nano-silica and stirred at 300 rpm at 80 ° C. for 1 hour, and 0.8 g of Al (OH) 3 was added and reacted for 1 hour, followed by sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 0.1 After adding g, 0.16 g of Ga (NO 3 ) 3 was added and stirred for 1 hour. After the stirring was stopped and the temperature was raised to 100 ° C. and left for 24 hours to evaporate water, the obtained solid was calcined by heat treatment at 550 ° C. for 5 hours while injecting air at 100 cc / min in a calcination furnace to prepare a nano-oxidation catalyst. .

실시예 1에서, Al(OH)3 0.8g, 황산(H2SO4) 0.1g, Ga(NO3)3 0.16g을 투입하는 대신, Al(OH)3 20g, 황산(H2SO4) 2.4g, Ga(NO3)3 4g을 투입한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 나노산화촉매를 제조하였다.
In Example 1, instead of adding 0.8 g of Al (OH) 3 , 0.1 g of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and 0.16 g of Ga (NO 3 ) 3 , 20 g of Al (OH) 3 and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) A nano oxidation catalyst was prepared in the same manner except that 2.4 g and 4 g of Ga (NO 3 ) 3 were added.

실시예 1에서, Al(OH)3 0.8g, 황산(H2SO4) 0.1g, Ga(NO3)3 0.16g을 투입하는 대신, Al(OH)3 40g, 황산(H2SO4) 4.8g, Ga(NO3)3 8g을 투입한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 나노산화촉매를 제조하였다.
In Example 1, instead of adding 0.8 g of Al (OH) 3 , 0.1 g of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and 0.16 g of Ga (NO 3 ) 3 , 40 g of Al (OH) 3 and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) A nano oxidation catalyst was prepared in the same manner, except that 4.8 g and 8 g of Ga (NO 3 ) 3 were added.

실시예 1에서, Al(OH)3 0.8g, 황산(H2SO4) 0.1g, Ga(NO3)3 0.16g을 투입하는 대신, Al(OH)3 60g, 황산(H2SO4) 7.2g, Ga(NO3)3 12g을 투입한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 나노산화촉매를 제조하였다.
In Example 1, instead of adding 0.8 g of Al (OH) 3 , 0.1 g of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and 0.16 g of Ga (NO 3 ) 3 , 60 g of Al (OH) 3 and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) 7.2 g, except that 12 g of Ga (NO 3 ) 3 were added, except that the remainder was the same to prepare a nano oxidation catalyst.

실시예 1에서, Al(OH)3 0.8g, 황산(H2SO4) 0.1g, Ga(NO3)3 0.16g을 투입하는 대신, Al(OH)3 80g, 황산(H2SO4) 9.6g, Ga(NO3)3 16g을 투입한 것을 제외하고, 나머지는 동일하게 하여 나노산화촉매를 제조하였다.
In Example 1, instead of adding 0.8 g of Al (OH) 3 , 0.1 g of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and 0.16 g of Ga (NO 3 ) 3 , 80 g of Al (OH) 3 and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) A nano oxidation catalyst was prepared in the same manner except that 9.6 g and 16 g of Ga (NO 3 ) 3 were added.

[실험예 1][Experimental Example 1]

상기 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 나노산화촉매의 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진을 도 1 내지 도 5에 나타내었으며, 이때 확대배율은 1~2만배로 하였다.SEM (Scanning Electron Microscope) pictures of the nano-oxidation catalyst prepared in Examples 1 to 5 are shown in Figures 1 to 5, wherein the magnification was 1 to 20,000 times.

도 1 내지 도 5에서 보듯이, 나노 실리카 지지체에 촉매 담지량이 증가할수록 나노 형태의 구조가 점점 붕괴되어가고 있음을 알 수 있으며, 도 5에서는 그 구조가 일반 무정형의 입자들과 거의 유사한 형태를 보이고 있다.
As shown in FIGS. 1 to 5, it can be seen that as the catalyst loading on the nano-silica support increases, the nano-type structure is gradually decayed, and in FIG. 5, the structure is almost similar to that of ordinary amorphous particles. have.

[실험예 2][Experimental Example 2]

상기 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 나노산화촉매의 폐가스 분해성능을 분석하기 위하여 도 6의 실험장비를 이용하여 SF6 및 CF4의 분해성능을 분석하였다.In order to analyze the waste gas decomposition performance of the nano-oxidation catalysts prepared in Examples 1 to 5, the decomposition performance of SF 6 and CF 4 was analyzed using the experimental equipment of FIG. 6.

도 6의 폐가스 분해성능 분석을 위한 실험장비에서, 고정층 반응기로 주입되는 총유량은 200cc/min으로 하였으며, SF6 1%, CF4 1%가 되도록 각각의 표준가스를 주입하였고, 고정층 반응기 내에는 촉매를 각각 3g 충진하고 고정층 반응기 온도는 750℃를 유지하였다. 상기 실험장비 중 후처리는 SF6 및 CF4 가스 성능분석 시 반응 후 발생되는 불산가스(HF)에 의한 분석기의 오염을 방지하기 위하여 설치된 것으로 주입된 폐가스 성분의 농도에는 영향을 주지 않음을 확인하였다. 이러한 조건으로 실시한 분석실험 결과를 도 7 내지 도 9에 나타내었다.
In the experimental equipment for analyzing the waste gas decomposition performance of Figure 6, the total flow rate into the fixed bed reactor was 200cc / min, SF 6 1%, CF 4 Each standard gas was injected to 1%, and 3 g of catalyst was charged in the fixed bed reactor, and the fixed bed reactor temperature was maintained at 750 ° C. The post-treatment of the experimental equipment was installed to prevent the contamination of the analyzer by the hydrofluoric acid (HF) generated after the reaction in SF 6 and CF 4 gas performance analysis, it was confirmed that does not affect the concentration of the injected waste gas components. . Results of the assay conducted under these conditions are shown in FIGS. 7 to 9.

도 7 내지 도 9의 분석결과를 수치로 하여 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of the analysis of FIGS. 7 to 9 as numerical values.

제거가스
Removal gas
분해효율(%)Decomposition Efficiency (%)
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 SF6 SF 6 9595 9696 100100 9393 8888 CF4 CF 4 9090 9393 9898 8686 7676

표 1을 보면, 실시예 3에서 SF6 및 CF4 가스에 대하여 가장 높은 분해효율을 나타내었는데, 이는 도 3의 SEM 사진과 비교하여 볼 때, 구형의 나노 실리카 표면에 담지된 촉매들의 접점에 의해 생성된 표면에 의한 효과에 기인된 것으로 판단된다.Looking at Table 1, SF 6 and CF 4 in Example 3 The highest decomposition efficiency was shown for the gas, which is considered to be due to the effect of the surface generated by the contact of the catalysts supported on the spherical nano silica surface compared with the SEM photograph of FIG. 3.

실시예 1과 실시예 5를 비교하면, 실시예 1이 약간 높은 효율을 보이고 있는데, 이는 도 1 및 도 5의 SEM 사진에서 보듯이 구형의 나노 실리카가 제공하는 더 넓은 표면이 효율을 증가시킨 것으로 보이며, 실시예 1의 경우가 실시예 5의 경우에 비해 촉매 담지량이 적은 것을 고려한다면, 실시예 5에서는 내부에 함침된 촉매들은 폐가스 분해에 관여하지 못하고 있음을 확인할 수 있다.
Comparing Example 1 to Example 5, Example 1 shows a slightly higher efficiency, as shown in the SEM photographs of FIGS. 1 and 5, in which the wider surface provided by the spherical nano silica increases the efficiency. It can be seen that, in the case of Example 1, considering that the amount of supported catalyst compared to the case of Example 5, the catalysts impregnated therein are not involved in the waste gas decomposition in Example 5.

본 발명에 따른 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매는 구형의 나노 실리카를 지지체로 하는 PFC 분해용 산화촉매로서 나노 실리카가 제공하는 구형과 표면의 물리적인 효과로 인해 PFC 가스 분해 효율을 더욱 증진시킬 수 있으며, 세 종류의 촉매를 졸 상태의 나노 실리카에 직접 담지 및 합성함으로써 나노 입자간 공극에서 촉매들이 상호 화학적으로 결합된 효과가 폐가스 분해효율을 더욱 상승시키는 장점이 있다.Semiconductor process based on nano silica according to the present invention The catalyst for gas decomposition treatment perfluorinated compound is PFC decomposition catalyst using spherical nano silica as a support, and PFC due to the physical effect of the sphere and surface provided by nano silica. The gas decomposition efficiency can be further enhanced, and by directly supporting and synthesizing three kinds of catalysts in the sol state of nano silica, the effect of the catalysts being combined with each other in the pores of the nanoparticles further increases the efficiency of waste gas decomposition. .

본 발명의 촉매는 종래의 촉매에 비해, 고가의 촉매의 사용량을 줄이면서도 분해효율은 증가시킬 수 있는 물리화학적으로 개선된 촉매이다.The catalyst of the present invention is a physicochemically improved catalyst which can increase the decomposition efficiency while reducing the use of expensive catalysts, compared to the conventional catalysts.

Claims (5)

에탄올에 테트라에틸오소실리케이트(Tetraethyl orthosilicate; TEOS), 암모니아수 및 이차증류수를 투입하고 20~30℃에서 6~8시간 동안 교반하여 졸 상태의 나노 실리카 용액을 제조하는 단계(단계 1);
상기 졸 상태의 나노 실리카 용액에 Al(OH)3를 투입하여 졸 상태의 나노 실리카를 침전시키고, 침전된 졸 상태의 나노 실리카를 여과 및 세척하는 졸 상태의 나노 실리카 표면처리 단계(단계 2);
상기 세척된 졸 상태의 나노 실리카에 이차증류수를 투입하고 60~80℃에서 200~400rpm으로 1시간 동안 교반한 후, 제1 촉매로서 Al(OH)3를 투입하고 1시간 동안 반응시킨 후, 제2 촉매로서 황산(H2SO4)을 투입하고, 제3 촉매로서 갈륨산화물을 첨가하여 1시간 동안 교반 후, 온도를 100℃로 상승시켜 24시간 동안 정체하여 물을 증발시켜 건조된 고형분을 얻는 촉매첨착단계(단계 3); 및
상기 건조된 고형분을 소성로에서 공기를 주입하면서 550~800℃에서 5~12시간 동안 열처리하여 소성시켜 나노산화촉매를 제조하는 단계(단계 4);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법.
Tetraethyl orthosilicate (TEOS), ammonia water and secondary distilled water were added to ethanol and stirred at 20 to 30 ° C. for 6 to 8 hours to prepare a sol nano silica solution (step 1);
Sol nano-silica surface treatment step (step 2) in which Al (OH) 3 is added to the sol nano-silica solution to precipitate sol nano-silica, and the precipitated sol nano-silica is filtered and washed;
Second distilled water was added to the washed sol nano-silica and stirred at 200-400 rpm for 1 hour at 60-80 ° C., Al (OH) 3 was added as a first catalyst and reacted for 1 hour. 2 was added sulfuric acid (H 2 SO 4 ) as a catalyst, the gallium oxide as a third catalyst was added and stirred for 1 hour, the temperature was raised to 100 ℃ to stand for 24 hours to evaporate water to obtain a dried solid Catalyst deposition step (step 3); And
Preparing the nano-oxidation catalyst by heat-treating the dried solids for 5 to 12 hours at 550 to 800 ° C. while injecting air into the firing furnace (step 4);
Method of producing a catalyst for semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment using a nano silica as a support, characterized in that it comprises a.
제 1항에 있어서, 단계 1에서,
상기 에탄올 1,000 중량부에 테트라에틸오소실리케이트 (Tetraethyl orthosilicate; TEOS) 60~100 중량부, 암모니아수 40~60 중량부 및 이차증류수 80~100 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in step 1,
60 to 100 parts by weight of tetraethyl orthosilicate (TEOS), 40 to 60 parts by weight of ammonia water, and 80 to 100 parts by weight of secondary distilled water are added to 1,000 parts by weight of ethanol. Method for producing a catalyst for gas decomposition treatment of perfluorinated compounds.
제 1항에 있어서, 단계 2에서,
상기 Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~5 중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in step 2,
The Al (OH) 3 is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1, characterized in that the nano-silica as a support method for producing a catalyst for perfluoro compound gas decomposition treatment.
제 1항에 있어서, 단계 3에서,
상기 제1 촉매인 Al(OH)3 은 상기 단계 1에서 투입된 TEOS 100 중량부에 대하여 1~100 중량부를 투입하고, 상기 제2 촉매인 황산은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 1~15 중량부 투입하며, 상기 제3 촉매인 갈륨산화물은 상기 단계 3에서 투입된 Al(OH)3 100 중량부에 대하여 5~40 중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in step 3,
The first catalyst Al (OH) 3 is added 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of TEOS introduced in step 1, the second catalyst sulfuric acid is 100 parts by weight of Al (OH) 3 added in step 3 1 to 15 parts by weight with respect to, and the third catalyst gallium oxide is added to the nano silica as a support, characterized in that 5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of Al (OH) 3 added in step 3. Method for producing a catalyst for semiconductor gas perfluorine decomposition process.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 나노 실리카를 지지체로 하는 반도체 공정 과불화 화합물 가스 분해처리용 촉매.A catalyst for the semiconductor process perfluorinated compound gas decomposition treatment, which is prepared by the method according to any one of claims 1 to 4, wherein the support is made of nano silica.
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