나노기술 및 정책 정보

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오사카(大阪)대학 대학원 기초공학연구과 연구그룹이 화학 산업에서 중요한 카보닐 화합물의 환원적 아민화 반응에 매우 높은 활성을 나타내는 나노촉매(인화 코발트 나노로드)를 개발함.

연구진은 저렴하고 비교적 구하기 쉬운 비귀금속인 코발트에 인을 첨가하여 합금시킨 나노 크기의 막대 모양 ‘나노합금(Co2 PNR) ’을 개발하고 Co2 PNR이 대기 중에서 안정적이고, 카보닐 화합물의 환원적 아민화 반응에 높은 활성을 나타내는 것을 발견함.

Co2 PNR은 기존의 비귀금속 촉매 중에서 세계 최고의 활성을 나타내며, 다양한 카르보닐 화합물을 1급 아민으로 효율적으로 변환할 수 있음. 또한, 비귀금속 촉매로서는 세계 최초로 ‘상압(1기압)의 수소’ 하라는 매우 온화한 조건에서 카보닐 화합물을 1급 아민으로 전환함. 개발된 촉매는 고체 촉매이기 때문에 반응액으로부터 여과하여 쉽게 분리할 수 ​​있으며 반복적으로 사용할 수 있음.

본 연구 성과는 안전성·내구성·고활성성을 겸비한 스마트 촉매를 개발한 것으로, 향후, 보다 안전하고 에너지를 절약하는 방식으로 저비용 카르보닐 화합물을 아민으로 전환하는 환경 친화적 차세대 촉매 공정 개발로 이어질 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 JACS Au(Single-Crystal Cobalt Phosphide Nano-Rod as A High-Performance Catalyst for Reductive Amination of Carbonyl Compounds)에 공개됨.