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뉴스_한 번 쓰고 버리던 비싼 '귀금속' 촉매 재활용한다

작성자: 그린써모

조회: 169 등록일: 2022-09-08

<img alt="" src="https://image.dongascience.com/Photo/2022/09/527829929798fe063ae1675bb6a096d2.jpg" style="color: rgb(66, 66, 66); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" text-align:="" center;="" image-rendering:="" -webkit-optimize-contrast;="" border:="" 0px;="" vertical-align:="" top;="" max-width:="" 100%;="" height:="" auto;"=""><div class="pic_c" style="image-rendering: -webkit-optimize-contrast; position: relative; margin: 0px 0px 4rem; text-align: left; color: rgb(66, 66, 66); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" height:="" auto;"="" align="left"><div class="pic_desc" style="image-rendering: -webkit-optimize-contrast;"><div class="pic_desc_txt" style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; font-size: 1.3rem; color: rgb(158, 158, 158); margin: 8px 0px 0px; line-height: 1.5;" align="left">노인수 서울과학기술대 화공생명공학과 교수와 미국 산타바바라 캘리포니아대 공동연구팀이 알킬 하이드로포밀레이션 반응을 유도하는 불균일 촉매(왼쪽 사진)를 개발했다. 로듐 금속만을 사용하던 기존 균일 촉매에서 텅스텐(W)을 더해 반응 효율을 개선하고 재활용과 폐수 발생을 줄였다. 노인수 제공</div></div></div><p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">로듐은 가장 희귀하고 비싼 귀금속 중 하나다. 금보다 8배나 비싸다. 일부 화학 공정에서 로듐 촉매는 한번 쓰고 버려지곤 했다. 국내 연구진이 미국 연구진과 공동연구로 로듐 촉매를 재활용하는 기술을 개발해 경제성을 개선하고 환경 오염을 줄이는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left"> <p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">노인수 서울과학기술대 화공생명공학과 교수와 미국 산타바바라 캘리포니아대 공동연구팀은 알킨 하이드로포밀레이션 반응에 사용되는 불균일 촉매를 새로 개발해 재활용이 가능하도록 했다. 연구결과는 국제학술지 ‘네이처’ 9월 8일자에 발표됐다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left"> <p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">알킨 하이드로포밀레이션 반응은 화학 산업의 최대 공정 중 하나다. 에틸렌과 일산화탄소, 수소를 알데하이드로 바꾸는 이 반응은 의약품, 윤활제 개발 등 화학 산업 전반에 쓰인다. 전 세계적으로 연간 1200만 톤의 알데하이드가 생산된다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left"> <p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">이 반응에는 로듐이 들어간 ‘균일 촉매’가 주로 쓰인다. 균일 촉매는 재활용을 할 수 없고 폐수를 많이 발생시킨다. 재활용을 할 수 있고 폐수를 적게 발생시키는 ‘불균일 촉매’도 있긴 했다. 하지만 기존의 불균일 촉매는 반응 효율이 낮아 실제 산업 현장에서는 쓰이지 않는다. 일산화탄소가 로듐에 강하게 달라붙으며 에틸렌, 수소 등 다른 물질이 붙지 못하기 때문이다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left"> <p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 로듐 입자의 크기를 줄이고, 텅스텐 산화물을 더해 불균일 촉매를 만들었다. 로듐과 텅스텐 산화물의 거리는 원자 수준으로 줄였다. 그러자 일산화탄소는 로듐에 붙고, 에틸렌은 텅스텐 산화물에 붙었다. 텅스텐에 붙은 에틸렌과 수소가 결합하며 중간 반응물이 됐고 중간 반응물이 일산화탄소와 다시 결합해 알데하이드를 만들었다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left"> <p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">연구팀이 개발한 촉매는 96%의 선택성(특정한 반응만을 일으키는 능력)을 기록했다. 기존 로듐 기반 균일 촉매와 비슷한 수준이고, 지금까지 개발된 불균일 촉매 중 가장 높은 수준이다.<p style="text-align: left; image-rendering: -webkit-optimize-contrast; color: rgb(66, 66, 66); line-height: 2;" 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" "맑은="" gulim,="" dotum,="" helvetica,="" sans-serif;="" font-size:="" 17px;="" letter-spacing:="" -1px;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);="" line-height:="" 1.5;"="" align="left">  노 교수는 “친환경 화학 산업에 대한 요구가 높아지는 상황에서도 알킨 하이드로포밀레이션 반응은 불균일 촉매로 대체하지 못하고 있었다”며 “이번 연구를 통해 균일 촉매를 대신할 수 있는 새로운 촉매를 제시했다”고 말했다. 출처: 동아사이언스 원문링크: <a href="https://www.dongascience.com/news.php?idx=56178">https://www.dongascience.com/news.php?idx=56178</a>

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