나노기술 및 정책 정보

• 목록

도쿄공업대학(東京工業大學) 물질공학원 응용화학계 등의 연구그룹이 마이크로파에 의해 고체 촉매 활성점에 고선택적으로 국소 가열이 생기는 것을 입증함. 방사광을 이용한 X선흡수미세구조(XAFS)에 의해 ‘in situ(실시간)’ 마이크로파 조사(照射) 중 금속 나노 입자의 온도를 추측하는 방법을 확립함. 광역X선흡수미세구조(EXAFS)에 포함된 온도 의존적인 Debye-Waller를 바탕으로 담지 백금(Pt) 나노 입자의 온도를 추측한 결과, 주위의 담체에 비해 26~132K(켈빈) 높은 것으로 나타남. 즉, 마이크로파에 의해 활성점이 선택적으로 고온이 되어, 촉매 반응이 촉진되는 것이라 생각됨. 본 연구 성과에 의해 물질과 상호 작용하는 마이크로파의 에너지를 촉매 반응에 효과적으로 사용할 수 있는 지침을 얻게 되었으며, 마이크로파를 고체 촉매에 조사하면 마이크로파가 촉매 활성점이 되는 담지 금속 나노 입자를 직접 가열하여 촉매 반응을 가속할 수 있음이 확인됨. 향후 마이크로파 가열을 통해 촉매 반응 프로세스에서의 에너지 절약이 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Communications Chemistry’ (“Probing the temperature of supported platinum nanoparticles under microwave irradiation by In situ and operando XAFS”) 지에 게재됨.