초록 ▼

- 이산화탄소 (무기탄산)-글리세롤 동시전환 용 균일 및 불균일 촉매 합성 및 동시전환 반응 최적화
- Ir 계열의 고활성, 고안정성 균일 촉매를 개발함, 나노촉매의 금속치환 기술 개발을 통한 불균일촉매 개발, 1nm급 클러스터 금속복합체 촉매 개발, 균일금속촉매 불균일화 기술개발
- 동시전환을 통해 고부가가치 화학물질 합성: 균일촉매 (젖산 76%, 포름산 31%), 불균일 촉매 (젖산 62%, 포름산 38%) 달성
- 랩규모 이산화탄소 전환/분리통합 요소 기술 개발
- 이산화탄소 저감 LCA 분석 및 경제성

- 이산화탄소 (무기탄산)-글리세롤 동시전환 용 균일 및 불균일 촉매 합성 및 동시전환 반응 최적화
- Ir 계열의 고활성, 고안정성 균일 촉매를 개발함, 나노촉매의 금속치환 기술 개발을 통한 불균일촉매 개발, 1nm급 클러스터 금속복합체 촉매 개발, 균일금속촉매 불균일화 기술개발
- 동시전환을 통해 고부가가치 화학물질 합성: 균일촉매 (젖산 76%, 포름산 31%), 불균일 촉매 (젖산 62%, 포름산 38%) 달성
- 랩규모 이산화탄소 전환/분리통합 요소 기술 개발
- 이산화탄소 저감 LCA 분석 및 경제성 분석 수행

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

We have developed heterogenous/homogeneous catalysts for simultaneous conversion of CO₂ and C2&C3 bioalcohols (glycerol) to afford formates and lactates. Transfer hydrogenation of CO₂ with bioalcohols is an attractive process for the production of formic acid derivatives and hi

We have developed heterogenous/homogeneous catalysts for simultaneous conversion of CO₂ and C2&C3 bioalcohols (glycerol) to afford formates and lactates. Transfer hydrogenation of CO₂ with bioalcohols is an attractive process for the production of formic acid derivatives and highly valuable chemical feed stocks. To create an economically and ecologically valuable this transfer hydrogenation process, we examined key components (basicity, transition state, desorption energy, etc.). To design catalysts and understand the relationship between the structure and properties of catalysts, DFT calculations were conducted. Accordingly, grafting of homogeneous and heterogeneous catalysts to improve catalytic efficiency was carried out. As homogeneous catalyst investigation results, various biscarbene and triscarbene ligands were synthesized, and they were subjected to the iridium complexation conditions. Using the iridium catalysts, the simultaneous conversion of K₂CO₃ and glycerol was conducted. Upon variations of reaction parameters (stoichiometry, catalyst loadings and concentration, reaction temperature), the optimized reaction conditions were proposed. Under the optimized conditions, we obtained formates and lactates with the yields of 27% and 57% with purified glycerol and 31% and 76% with crude industrial glycerol, respectively. As results of heterogeneous catalysts, highly dispersed single metal catalysts M/N-C afforded formates and lactates with the yields of 35% and 58%, M₁M₂/N-C with the yields of 41% and 56% (formates and lactates), M/metal oxide with the yields of 37% and 62% (formates and lactates).

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 가. 이산화탄소와 C2&C3 바이오 알코올을 동시 직접 촉매 전환하는 융합원천기술 개발 ... 9
• 나. 재생가능한 바이오알콜(C2, C3)을 이용한 수소생산 기술의 모듈화 ... 9
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 가. 국내 기술 개발 현황 ... 12
• 나. 국외 기술 개발 현황 ... 12
• 3. 연구수행내용 및 성과 ... 13
• 가. Ir 기반 균일 촉매 합성 및 동시전환 반응 (1세부) ... 13
• 나. 나노촉매 기반 불균일 촉매 기술 개발 (2세부) ... 34
• 다. 계산기반 균일, 불균일 촉매 후보군 도출 및 메카니즘 연구 (3세부) ... 52
• 라. 동시전환 반응기 설계 ... 62
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 66
• 가. 목표 및 달성도 ... 66
• 나. 관련분야 기여도 ... 66
• 5. 연구개발성과의 활용 계획 ... 68
• 가. 온실가스 저감기술로써 활용 가능성 (LCA 분석) ... 68
• 나. 경제성 평가결과 ... 68
• 다. 연구개발 결과의 활용방안 ... 69
• 라. 연구개발 결과의 기대효과 ... 69
• 6. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 71
• 7. 참고문헌 ... 73
• 끝페이지 ... 74