나노기술 및 정책 정보

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● 중국과학원 다롄(大連, 대련) 화학물리 연구소 산하 전자 현미경 기술 연구 그룹의 류웨펑(劉岳峰, 유악봉) 연구원 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 전체 성형(成型)의 탄소 나노 촉매 소재를 개발하여 연속 방식 작업 조건 하에서 촉매를 통해 효율적으로 공업 가스 속 함유량이 높은 황화수소로 전환시키는 데 성공

● 기존의 H2S 선택성 산화 촉매는 수증기와 불순물 가스에 견디지 못하는 등 촉매의 활성과 안정성이 저조

● 연구팀은 질소 도핑의 전체 방식 탄소 소재에 대한 인산염 표면 수정을 실행하여 기존의 전환 비율(＞97%)을 보유한 상태에서 생성물의 선택성을 향상시켰으며 촉매의 단위 품질 활성을 향상(503 gsulfur/(kgcat·h))

● 연구팀이 개발한 전체 성형의 탄소 나노 촉매 소재는 높은 산소 함유량, 높은 CO2 함유량, 높은 수증기 함유량 등 다양한 조건 하에서도 황화수소 선택 산화 공법에 적용될 수 있으며, 우수한 고부가가치 황 생성물 선택성과 반응 안정성을 보유하였으며, 연구팀이 개발한 촉매는 불순물 가스(고농도 CO2, O2, 수증기 분압(分壓) 및 SO2)를 포함 한 반응 분위기 속에서도 우수한 촉매 활성과 안정성을 유지

● 연구팀은 연구팀이 도입한 인(Phosphorus) 기능 그룹과 반응 활성 중심인 피리딘 질소 위치 사이에서 상호역할이 존재한다는 점을 발견하였으며, 이런 역할은 O2 분자가 활성 위치상에서의 흡착과 활성을 억제할 수 있기 때문에 과도한 산화의 발생을 피하고 생성물 선택성을 향상시킨다는 점을 확인

※ ACS Catalysis 게재, “Heteroatom-Doped Monolithic Carbocatalysts with Improved Sulfur Selectivity and Impurity Tolerance for H2S Selective Oxidation”