나노기술 및 정책 정보

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이화학연구소(RIKEN) 환경자원과학연구센터 그린나노촉매연구팀 연구그룹이 지금까지 개발해 온 팔라듐(Palladium) 고정화 촉매가 소량만으로 150회의 반복 수소화 반응을 실현할 수 있음을 발견함. 수소화 촉매에는 일반적으로 팔라듐이 사용되지만, 팔라듐은 고가의 희귀 금속이기 때문에 일본의 석유 화학 제품 제조 분야에서 높은 활성화·재이용성이 뛰어난 촉매의 개발이 요구되고 있었음. 연구진은 과거 개발한 실리콘 나노 구조체 담지 팔라듐 촉매(SiNA-Pd)를 사용하여 상압 수소 가스 조건 하에서 알켄(Alkene)의 수소화 반응을 실시했으며, 그 결과 SiNA-Pd를 150회 반복 사용하여도 대응 생성물을 100%에 가까운 수율로 얻을 수 있음을 발견함. 분석 결과, SiNA-Pd 팔라듐과 실리콘이 금속 결합을 형성하여 팔라듐 실리콘에 견고하게 고정되어 있는 것을 확인함. 이에 따라 팔라듐이 실리콘으로부터 새어 나오지 않게 됨으로써 기존 촉매보다 재사용성이 크게 높아졌다고 생각됨. 본 연구 성과는 향후 의약품 합성, 유기 반도체등의 유용 물질 합성의 개발에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Communications Chemistry’ (“Metallically Gradated Silicon Nanowire and Palladium Nanoparticle Composites as Robust Hydrogenation Catalysts”)에 게재됨.