저가 금속 촉매 개발 기여 기대

[베리타스알파=김경화 기자] 한국연구재단은 KAIST 이윤호 교수 연구팀이 라디칼의 높은 반응성을 이용해 값싼 니켈 금속으로 상온/상압에서 수소 일산화탄소 등의 작은 분자를 효율적으로 활성화하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이 기술은 향후 저가 금속 촉매 개발에 크게 기여할 것으로 기대를 모은다.

현재 화학산업에서는 촉매의 활용이 필수적이다. 그러나 수소 일산화탄소 등의 작은 분자를 활성화하기 위해서는 비싸고 매장량이 적은 백금 같은 귀금속과 고온/고압의 상태가 필요하다. 반면 자연계의 효소들은 니켈 철과 같이 값이 싸고 풍부한 금속만으로 저온/저압에서도 작은 분자를 활성화시킨다. 연구팀은 이번 연구에서 자연계의 원리를 통해 상온/상압에서도 효율적으로 기능하는 촉매 기술을 찾고자 했다.

KAIST 이윤호(사진) 교수 연구팀이 미래 화학산업에서 사용될 수 있는 저가 금속 촉매 개발에 크게 기여할 기술을 개발, 기대를 모으고 있다. /사진=한국연구재단 제공

연구팀은 반응성이 높은 라디칼의 성질을 활용할 수 있도록 개발한 리간드를 이용하여 T자 형태의 니켈 착물을 만들었다. 니켈 착물의 소분자 활성 반응을 검증한 결과 수소 일산화탄소 이산화탄소 에틸렌 등의 작은 분자를 상온/상압에서도 성공적으로 활성화함을 확인했다.

이윤호 교수는 "이 연구성과는 촉매 개발에 있어 금속 라디칼을 이용하는 새로운 방안을 제시하는 것으로 화학 공학과 협력해 미래 화학 산업에서 사용될 수 있는 저가 금속 촉매 개발에 크게 기여할 것으로 기대한다"며“미래의 환경친화적 화학 산업을 위한 새로운 패러다임을 구축하는 방법론을 제시한다"고 연구의 의의를 밝혔다.

연구성과는 미래창조과학부와 한국연구재단의 C1 가스 리파이너리 사업의 지원으로 수행됐다. 국제학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 표지 논문(Back cover)으로 선정돼 6월7일자로 게재됐다.

 
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