나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학, 도쿄(東京)도립대학 공동 연구그룹이 재생 가능 자원인 리그닌에 많이 함유된 페놀로부터 방향족 탄화수소로의 '가수소분해 반응'에 고활성 및 고선택성을 나타내는 촉매를 개발함.

기존의 촉매계는 폭 넓은 기질 적용성, 기질의 높은 전환율 및 방향족 탄화수소에 대한 높은 선택성을 달성하기 위해 일반적으로 과격한 반응 조건을 필요로 했음. 연구진은 지금까지 촉매 담체로 거의 주목되지 않았던 메타인산알루미늄에 착안하여 백금 나노 입자 담체에 담지한 촉매를 새롭게 디자인함. 개발된 메타인산알루미늄 담지 백금 나노 입자 촉매를 이용하면 100℃~150℃의 반응 온도, 10%의 수소 분압 하의 조건에서(수소 아르곤 = 1/9, 1기압) 다양한 페놀류로부터 대응하는 방향족 탄화수소류를 부여할 수 있었음.

향후, 본 촉매는 재생 가능 자원인 리그닌으로부터 중요 산업 원료인 BTX(벤젠, 톨루엔, 자일렌) 생산에 응용될 것으로 기대되며, 기존 촉매계에 비해 온화한 조건에서 보다 폭 넓은 페놀류에 적용할 수 있기 때문에, 합성 화학에도 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Catalysis(Metal-support cooperation in Al(PO3)3-supported Pt nanoparticles for the selective hydrogenolysis of phenols to arenes)에 게재됨.