나노기술 및 정책 정보

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● 한국에너지기술연구원 에너지소재연구실 김희연 박사 연구진이 온실가스인 메탄을 원료로 에틸렌의 수율을 극대화할 수 있는 촉매 개발

● 연구진은 반응물인 메탄의 전환율을 향상시키고 부반응인 산화반응을 억제하기 위해 텅스텐 계열의 촉매에 질소를 도핑

● 텅스텐 촉매를 제조하는 과정 중 일정 농도의 피리딘 용액을 촉매 표면에 함침시켜 질소 성분을 촉매에 도핑

● 실리카 표면에 담지된 텅스텐 촉매에 도핑된 질소 성분이 텅스텐 옥소 복합체에 흡착된 메틸라디칼을 안정화시키며 부반응물인 탄소산화물에 비해 생성물인 C2 화합물의 수율을 증가시킨다는 결과를 실험으로 확인하고 계산화학으로 검증

● 연구진이 개발한 질소 도핑 기술은 별도의 장치나 공정을 적용하지 않고 단순하게 피리딘 용액을 촉매 표면에 도핑하는 것만으로 다양한 농도의 질소를 도핑할 수 있다는 장점 보유

● 본 기술은 촉매 표면의 산․염기성 조절, 지지체-촉매 입자간의 결합력 제어, 전자 소자의 전기적․전자적 성질 제어 등에 다양하게 적용이 가능

※ Applied Catalysis B: Environmental 게재(2021.03.19. on-line)

※ 한국에너지기술연구원 주요사업, 과학기술정보통신부 개인기초연구사업