NH₃를 환원제로 사용하여 고정오염원에서 발생하는 NO_x를 제거하는 선택적 촉매환원공정은 가장 효과적인 탈질공정으로 인정되고 있다. 본 연구에서는 이 공정에 사용되는 V₂O_5/TiO₂ 촉매상에서 격자산소의 탈리와 재생에 대한 연구를 수행하였다. 반응물로 산소를 공급하지 않고 NH₃/N₂만 공급할 때 담지율이 3wt%이상인 V₂O_5/TiO₂ 촉매상에서 NH₃와 격자산소의 반응으로 NO가 생성되나 그 이하의 담지율에서는 NO생성이 미미한 것으로 관찰되었으며 이로부터 특정 담지율 이상에서 격자산소가 탈리됨을 확인하였다. 격자산소가 탈리된 촉매는 기상의 산소에 의하여 재생되는데 TiO₂ 담지된 V₂O_5의 격자산소는 온도에 관계언이 쉽게 재생되었으나 담지되지 않은 V₂O_5의 격자산소는 온도가 증가할수록 재생정도가 커졌다. 한편 TGA실험에서 NH₃처리된 V₂O_5/TiO₂촉매에 공기를 흘릴 때 격자산소가 재생되면서 특정담지율 이상에서 촉매의 무게가 증가하고 수분의 배출농도가 증가하는 것을 관찰하여 Bosch 등[1]이 제시한 격자산소의 탈리와 재생경로가 타당함을 입증하였다.

Selective catalytic reduction(SCR) of nitric oxides using NH₃ has been recognized as one of the most effective denitrification processes to reduce NO_x from stationary sources. In this study, detachment and replenishment of lattice oxygen of V₂O_5/TiO₂ catalyst was investigated. In the flow of NH₃/N₂ without gaseous oxygen, NH₃reacted with the lattice oxygen to produce NO over V₂O_5/TiO₂ catalyst containing more than 3 wt% V₂O_5 whereas V₂O_5/TiO₂ catalyst containing less than 3 wt% V₂O_5 showed insignificant NO production. This indicates that lattice oxygen detaches from V₂O_5/TiO₂ catalysts having more than a certain amount of V₂O_5. Lattice oxygen-detached catalysts were regenerated by gaseous oxygen. Lattice oxygen of V₂O_5 impregnated on V₂TiO₂ was easily regenerated regardless of the temperature, but in the bulk V₂O_5, increasing the regeneration temperature leads to an increase in the degree of regeneration. From the results of TGA analysis conducted in a flow of oxygen, NH₃ pre-treated V₂O_5/TiO₂ catalyst containing more than a certain amount of V₂O_5 showed an increase of the catalyst weight as well as an increase in the H₂O concentration. This observation may be considered to support the reaction paths for detachment and replenishment of lattice oxygen proposed by Bosch et al.[1].