나노기술 및 정책 정보

• 목록

인도의 타타 기초연구소(Tata Institute of Fundamental Research) 연구팀이 이산화탄소를 연료(디메틸 에테르)로 직접 변환하고 플라스틱 폐기물을 화학 물질(탄화수소)로 변환하는 나노 고체 산을 개발하여 이 두 가지 문제를 한 번에 해결했음. 고체 산은 탄화수소 분해, 알킬화, 플라스틱 폐기물 분해 및 이산화탄소에서 연료로의 전환과 같은 가장 중요한 공정 중 일부에서 환경에 해로운 액체 산을 대체 할 수 있는 가장 필수적인 이종 촉매 중 하나임. 가장 잘 알려진 두 가지 고체 산은 결정질 제올라이트와 무정형 알루미노 실리케이트입임. 제올라이트는 강산성이긴 하지만 본래의 초미세 기공에 의해 극도로 확산을 제한하는 반면, 알루미노 실리케이트는 메조 포러스이지만 낮은 산도와 보통 정도의 안정성으로 촉매 효율이 낮음. 따라서 제올라이트와 같은 강 산도를 가지면서 비정질 알루미노 실리케이트와 같이 구조적 특성을 모두 가진 고체 산을 설계하고 합성하는 것이 필요함. 연구팀은 이중 연속 마이크로 에멀젼 방울의 기술을 부드러운 템플릿으로 사용하여 "비정질 제올라이트"로 추정되는 산성 비정질 알루미노 실리케이트(AAS)를 제작하였는데, 이는 제올라이트(강산성) 및 무정형 알루미노 실리케이트(메조포러스 고 표면적) 특성을 모두 가지는 나노-스폰지 형태임.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ ("Catalytic nanosponges of acidic aluminosilicates for plastic degradation and CO2 to fuel conversion") 지에 게재됨