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울산과학기술원(UNIST) 나명수·백승빈 교수 연구팀 외 충북대 김민 교수팀이 금속유기골격체(metal-organic framework·MOF)를 변형하는 합성 기술을 개발함.

MOF는 금속과 유기물이 결합해 다공성 구조 골격을 이루며, 구멍이 많아 촉매 지지체나 가스 저장 소재로 주목받음. 연구진이 변형하여 만든 MOF-74는 MOF 중 합성이 쉽고 매우 안정하다는 장점이 있지만, 이 물질 골격구조에 고활성 촉매 금속인 백금이나 팔라듐을 끼워 넣는 변형은 거의 불가능하다고 여겨졌음.

팔라듐이 끼워진 MOF-74는 스즈키-미야우라 반응의 촉매로써 70~99 %의 효율을 보임. 스즈키-미야우라 반응은 의약품 제조 등 고부가가치 화합물 제조에 널리 쓰이는 화학반응으로 팔라듐 촉매를 씀.일반적인 팔라듐 촉매는 재사용이 불가능(균일촉매)하지만, 이번에 개발된 MOF-74 촉매(불균일촉매)는 재사용이 가능함. 실험 결과 5번을 재사용한 뒤도 유사한 성능을 유지함.

제조기술 상용화에 성공한다면 치솟고 있는 팔라듐 귀금속 소모를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 촉매 제조기술로써도 가치 있을 것으로 기대됨.

※ Angewandte chemie international edition 게재