초록 ▼

o 나노 구조 고체산 촉매 개발
• Aliphatic sulfonic acid 기능기 도입을 통한 고안정성 고체산 촉매 확보
• Fructose의 HMF 전환 100℃ , TON 150 달성
o CO₂ 전환용 철내포 균일/비균일 촉매 개발
• 다공성, 고표면적 비균일 루이스산 촉매 소재 개발
• CO₂의 고리형 카보네이트 전환 60℃ 비균일 촉매 TON 993, 균일 촉매 TON 1540 달성
o 폴리 카보네이트 기반 기능성 폴리우레탄 개발
• 폴리카보네이트 기반 분자량 16.6만의

o 나노 구조 고체산 촉매 개발
• Aliphatic sulfonic acid 기능기 도입을 통한 고안정성 고체산 촉매 확보
• Fructose의 HMF 전환 100℃ , TON 150 달성
o CO₂ 전환용 철내포 균일/비균일 촉매 개발
• 다공성, 고표면적 비균일 루이스산 촉매 소재 개발
• CO₂의 고리형 카보네이트 전환 60℃ 비균일 촉매 TON 993, 균일 촉매 TON 1540 달성
o 폴리 카보네이트 기반 기능성 폴리우레탄 개발
• 폴리카보네이트 기반 분자량 16.6만의 기능성 폴리우레탄 소재개발
• 폴리머체인의 rotational barrier를 증가시켜 T_g를 96℃ 달성
o 퓨란 폴리머 플랫폼 제조 촉매 공정 개발
• SSR번 기반 고선택성 수소화 촉매 개발
• 회분식 반응기에서는 70 ℃에서 BHMF 수율 99% 확보, 연속식 반응기에서는 100 ℃에서 BHMF 수율 95% 이상을 확보함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. 연구개발결과
• Development of heterogeneous and homogeneous catalysts for CO₂ conversion to cyclic carbonate: 60℃ , TON 996 (heterogeneous), TON 1540 (homogeneous)
• Development of three microporous heterogeneous catalysts for fructose conversion to HMF, 100℃ fructose TON 150
• Development of

Ⅳ. 연구개발결과
• Development of heterogeneous and homogeneous catalysts for CO₂ conversion to cyclic carbonate: 60℃ , TON 996 (heterogeneous), TON 1540 (homogeneous)
• Development of three microporous heterogeneous catalysts for fructose conversion to HMF, 100℃ fructose TON 150
• Development of synthetic method for furan polycarbonate, M_w 16,600
• Development of Tg controlled furan polycarbonate, Tg, 96℃
• BHMF yield of 99% in a batch reactor at 70 ℃, the yield of 95% in a continuous reactor at 100 ℃ for 50 h.
• SCI paper: 14 published, 3 submitted, Patent: 6 published, 1 being applied.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 목차 ... 7
• CONTENTS ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 가. 국내 기술개발 현황 ... 10
• 나. 국외 기술개발 현황 ... 14
• 다. 국내외 현황과 수행과제 비교 고찰 ... 20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 21
• 가. CO2 전환 고리형 카보네이트 제조 균일 촉매계 개발 ... 21
• 나. 다기능 리간드 결합형 균일 철 촉매 개발: 에폭사이드 활성화 ... 25
• 다. 에폭사이드 활성화 다기능 리간드-철 착물 촉매 평가 ... 30
• 라. 다기능 리간드 결합형 균일 철 촉매 개발: 이산화탄소 활성화 ... 36
• 마. 이산화탄소 활성화 다기능 리간드-철 착물 촉매 평가 ... 40
• 바. 다기능 리간드-철 착물 시스템의 카보네이트 플랫폼 다각화 ... 42
• 사. 경제성 분석을 위한 공정 시스템 연구 ... 54
• 아. 퓨란 유도체를 포함한 고리형 카보네이트 제조 반응 연구 ... 56
• 자. 다기능 리간드 결합형 철 촉매 비균일화 개발 ... 58
• 차. 당류 유기성폐자원 활용 퓨란 유도체 제조 균일 촉매계 개발 ... 63
• 카. HMF 전환용 다기능 루이스/브뢴스테드 복합 촉매계 개발 ... 65
• 타. 이산화탄소 카보네이트 전환용 나노 다공성 비균일촉매 개발 ... 70
• 파. 단당류의 HMF 전환용 나노 다공성 고체산 촉매 개발 ... 78
• 하. 당류 유기성 폐자원활용을 통한 퓨란유도체 폴리머 플랫폼 설계 및 합성 ... 93
• 거. 알킬 폴리카보네이트 합성법 연구 ... 95
• 너. 퓨란기반 폴리머 플랫폼을 사용한 폴리카보네이트 합성 ... 96
• 더. 유기반응도입을 통한 고분자 물성조절 ... 102
• 러. 새로운 퓨란 다이올기반 폴리머플랫폼 도입을 통한 기능성 폴리우레탄 합성 ... 105
• 머. 이산화탄소 직접 도입을 통한 고분자합성 ... 107
• 버. 볼밀링을 통한 친환경 폴리우레탄 합성 ... 110
• 서. 연구개발 기술적 성과 및 경제적 성과 ... 117
• 어. 회분식 반응기 이용 HMF의 수소화 반응 연구 ... 119
• 저. 수소화 반응용 촉매 스크리닝 ... 120
• 처. SSR법을 이용한 Cu-Al2O3 계열 촉매 ... 121
• 터. SSR법으로 제조한 알루미나를 이용한 Cu 함침 촉매 ... 123
• 퍼. SSR법으로 제조한 Cu-Al2O3 촉매의 furfural 수소화 반응에 적용 ... 125
• 허. 회분식 반응기 이용 촉매 활성 평가 ... 132
• 고. 촉매 특성 분석결과 ... 134
• 노. 촉매 재사용 평가 (회분식 반응기 이용) ... 139
• 도. 반응 변수에 따른 촉매 활성 조사 (회분식 반응기 이용) ... 141
• 로. 연속식 반응기 이용 HMF의 수소화 반응 연구 ... 143
• 모. 반응용매 변화에 따른 영향 ... 145
• 보. 장수명 실험을 위한 촉매 개선 (Cu/ZnO/Al2O3) ... 146
• 소. 연속식 반응기 장수명 실험을 위한 촉매 개선 (CuAl2O4) ... 148
• 오. 반응조건 최적화 ... 150
• 조. 연속식 공정을 위한 촉매 대량 합성 및 성형 촉매 제조 ... 151
• 초. 연속식 공정을 위한 반응물 내 불순물 영향 조사 ... 151
• 코. 공정 프로그램을 이용한 HMF 수소화 반응 공정도 ... 153
• 포. HMF로부터 BHMTHF 수소화 반응 연구 ... 154
• 호. HMF를 이용한 수소화 반응의 추가적인 연구 수행 가능성 ... 156
• 구. HMF와 에탄올의 에테르화 반응 연구 ... 157
• 누. Ni2P/SiO2 촉매의 에스테르화 반응 성능 ... 165
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 173
• 가. 1단계 연구 목표 ... 173
• 나. 목표 달성여부 ... 174
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 175
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 177
• 가. 퓨란 폴리카보네이트 고분자 소재 물성 세계 현황 및 달성도 ... 177
• 나. 이산화탄소 카보네이트 전환 촉매 세계 현황 및 달성도 ... 178
• 다. 퓨란 다이올 생산 수소화 촉매 세계 현황 및 달성도 ... 179
• 라. 기타 퓨란 폴리카보네이트 고분자 소재 관련 세계 현황 ... 180
• 제 7 장 참고문헌 ... 181
• 별첨1. 연구재단 단계평가(2020.02.01)의견 반영 조치사항 ... 182
• 끝페이지 ... 189