초록 ▼

연구의 목적 및 내용
▣ 복합 하이브리드 촉매 합성
- 산화철, 산화망간 등의 나노자성체에 금속입자를 담지
- 촉매 활성이 뛰어난 복합 하이브리드 나노입자 개발
- 촉매 재사용성, 지속성, 반응성, 선택성이 확보된 새로운 복합 하이브리드 나노촉매 개발
- 고성능 복합 하이브리드 나노촉매를 이용한 친환경 연쇄 촉매반응 개발
- 촉매 경제성, 시장성 확보 및 저가격화
- 연쇄반응성, 연속반응성을 확보하여 원자-경제적(atom-economy) 촉매반응 개발

연구결과
▣ 팔라듐, 망간

연구의 목적 및 내용
▣ 복합 하이브리드 촉매 합성
- 산화철, 산화망간 등의 나노자성체에 금속입자를 담지
- 촉매 활성이 뛰어난 복합 하이브리드 나노입자 개발
- 촉매 재사용성, 지속성, 반응성, 선택성이 확보된 새로운 복합 하이브리드 나노촉매 개발
- 고성능 복합 하이브리드 나노촉매를 이용한 친환경 연쇄 촉매반응 개발
- 촉매 경제성, 시장성 확보 및 저가격화
- 연쇄반응성, 연속반응성을 확보하여 원자-경제적(atom-economy) 촉매반응 개발

연구결과
▣ 팔라듐, 망간, 은, 금, 구리와 같은 촉매 활성을 가지는 금속을 산화철, 그래핀, 산화그래핀, 차콜, 이산화 타이타늄과 같은 지지체에 혼성된 다양한 형태의 복합 하이브리드 나노촉매를 개발
(1) Fe₃O₄-supported Ag nanocatalysts
(2) Multipodal MnO nanocrystals
(3) Hybrid Fe₃O₄/Pd catalysts
(4) Pd/Fe₃O₄/charcoal bifunctional catalysts
(5) Au nanoparticles supported on Fe₂O₃-graphene oxide
(6) Copper nanoparticles
(7) Gold nanoparticles on core-shell thiol-functionalized GO coated TiO₂
(8) Pd nanoparticles supported on Fe₃O₄@amine-functionalized graphene
(9) Cu-doped Pd-Fe₃O₄
(10) Cu nanoparticle-MOF catalysts
(11) Copper ferrite nanoparticles

▣ 복합 하이브리드 나노촉매를 크로스 커플링 반응, 니트로 화합물의 환원 반응과 같은 중요하고도 간단한 반응 뿐 만 아니라, 2-phenylbenzofurans의 연속촉매반응(tandem reaction)과 같은 다양한 반응에서의 뛰어난 촉매 활성, 선택성 안정성 및 재사용성을 확인함.

연구결과의 활용계획
▣ 복합 하이브리드 촉매 합성
- 안정성이 확보된 지속가능한 촉매의 개발
- 재사용성 및 부산물 최소화 확보를 위한 균일 촉매의 효과적인 고정화 기술 개발
- 고효율·고기능성 고성능 나노촉매 설계 및 합성 기술 확보
- 효율성 높고 환경 친화적인 촉매 시스템 개발
- 자성 나노입자와의 혼합을 통한 재사용성 확보 및 복합 물질로써의 독립적인 특성 활용

(출처 : 한글요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
▣ Development of hybrid nanocatalysts
- Immobilization of noble metal nanoparticles on the surface of proper supporting materials.
- Development of nanocatalysts with highly efficient catalytic performance.
- Development of nanocatalysts with reactivity, selectivity, rec

Purpose&contents
▣ Development of hybrid nanocatalysts
- Immobilization of noble metal nanoparticles on the surface of proper supporting materials.
- Development of nanocatalysts with highly efficient catalytic performance.
- Development of nanocatalysts with reactivity, selectivity, recyclability, reusability, and sustainability.
- Hybrid nanocatalysts utilization in the atom-efficient and environment-friendly "tandem reaction".
- Securement of highly cost-effective and marketable nanomaterials.

Result
▣ Hybrid nanocatalysts with various structures and chemical compositions were successfully developed by incorporating the catalytic active species such as Pd, Mn, Cu, Ag, Au, with proper supporting materials such as iron oxide, graphene, graphene oxide, charcoal, and titanium dioxide.
(1) Fe₃O₄-Supported Ag nanocatalysts
(2) Multipodal MnO nanocrystals
(3) Hybrid Fe₃O₄/Pd catalysts
(4) Pd/Fe₃O₄/charcoal bifunctional catalysts
(5) Au nanoparticles supported on Fe₂O₃-graphene oxide
(6) Copper nanoparticles
(7) Gold nanoparticles on core-shell thiol-functionalized GO coated TiO₂
(8) Pd nanoparticles supported on Fe₃O₄@amine-functionalized graphene
(9) Cu-doped Pd-Fe₃O₄
(10) Cu nanoparticle-MOF catalysts
(11) Copper ferrite nanoparticles

▣ Hybrid nanocatalysts were utilized as a catalyst for fundamental organic reactions such as cross-coupling reaction, reduction of nitro compound as well as tandem and one-pot reaction. The developed nanocatalysts exhibited a remarkable catalytic activity, stability, selectivity, and reusability.

Expected Contribution
▣ Utilization of hybrid nanocatalytic system
- Utilization of highly active and sustainable nanocatalysts
- Development of a noble and facile synthetic approach to acquiring the heterogeneous catalytic system.
- Development of atom-efficient and environment-friendly catalytic system.
- Minimization of by-product and chemical waste
- Synergistic effect of chemical composition and supporting materials on catalytic efficiency.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 14 5. 연구결과의 활용계획 ... 15 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 15 7. 참고문헌 ... 15 8. 연구성과 ... 16 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 21 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 21 11. 기타사항 ... 22끝페이지 ... 22