나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Urbana-Champaign University David Flaherty 교수 연구팀은 제올라이트라고 불리는 나노 크기의 미세 다공성 결정체 안에 속해있는 구멍, 통로를 이용하여 물의 모양을 변화시켜 화학반응을 가속화 할 수 있음을 확인

● 일부 제올라이트 내의 공극은 좁아서 물로 포화되었을 때 제한 내에서 단일-분자 수준의 분자 사슬만 맞출 수 있고, 해당 단일-분자 사슬은 일반 물 또는 ‘물 덩어리(bulk water)’과는 다른 열화학적 특성 보유 

● 연구팀은 1.3, 0.7, 0.5 및 0.3nm(나노미터) 등 점차적으로 작아지는 공극 직경을 가진 제올라이트 내에서 제한된 물 분자의 형태와 배열 사이의 체계적인 차이를 측정하기 위해 분광기법 사용 

● 본 연구로 물이 없거나 부피가 큰 물보다 제올라이트 구멍 안에 갇혀 있는 작은 물 분자 근처에서 화학 반응의 비율이 더 높으며, 이는 반응 속도와 제올라이트 공극의 크기는 물 분자 덩어리 구조 사슬 구조 변화 및 촉매 속도 향상에 영향이 있다는 것을 암시 

※ Nature Catalysis 게재(2021.09.20.), “The shape of water in zeolites and its impact on epoxidation catalysis”