초록 ▼

□ 연구개요
☞ 이산화탄소 저감을 위한 방법으로는 크게 포집, 저장 및 전환 기술이 있음. 이산화탄소의 배출을 막을 수 없다는 가정 하에, 발생하는 이산화탄소를 발생원으로 부터 대기 중에 배출되기 전에 분리 및 포집하여 이를 지하의 안전한 지층에 저장하여 격리시키거나, 포집된 이산화탄소를 다른 부가가치가 높은 화합물로 전환하는 원료로 사용함. 이산화탄소의 처리는 이러한 포집, 저장 및 전환 기술의 세 가지 범주로 접근하는 것이 현 국제 정세임.
☞ 이산화탄소를 촉매로 전환하는 반응에서 활성이 높고, 생성물 선택성을 체계적

□ 연구개요
☞ 이산화탄소 저감을 위한 방법으로는 크게 포집, 저장 및 전환 기술이 있음. 이산화탄소의 배출을 막을 수 없다는 가정 하에, 발생하는 이산화탄소를 발생원으로 부터 대기 중에 배출되기 전에 분리 및 포집하여 이를 지하의 안전한 지층에 저장하여 격리시키거나, 포집된 이산화탄소를 다른 부가가치가 높은 화합물로 전환하는 원료로 사용함. 이산화탄소의 처리는 이러한 포집, 저장 및 전환 기술의 세 가지 범주로 접근하는 것이 현 국제 정세임.
☞ 이산화탄소를 촉매로 전환하는 반응에서 활성이 높고, 생성물 선택성을 체계적으로 제어할 수 있는 불균일계 촉매를 개발하는 것은 매우 중요한 연구 과제 중에 하나이며, 이를 체계적으로 연구하기 위해서 물리화학적 성질을 다양화하며 안정한 형태로 이루어진 불균일계 촉매 모델을 합성하는 것 또한 매우 중요한 연구 과제라 할 수 있음.

□ 연구 목표대비 연구결과
☞ 이산화탄소의 포집을 위한 산화마그네슘(MgO)기반의 흡수제를 개발하고, 흡수제에 첨가된 염의 종류 및 양에 따른 이산화탄소의 포집 성능과 속도를 연구하였으며, 관련 연구 결과를 SCI 저널에 출판하였음(JCR 10% 이내, J. CO2 Util., 2017, 19, p194).
☞ 연구 과정에서 스핀오프된 제올라이트 기반 촉매를 활용하여 유기 촉매 반응에 적용하였으며, 유기 촉매 반응 중에서도 알코올의 산화 반응에 대한 연구를 수행하여 SCI 저널에 출판하였음(Solid State Sci., 2017, 72, p150).
☞ 제올라이트 촉매를 기반으로 하여 MFI 구조의 다양한 나노기공 구조를 갖는 물질을 합성하고, 이를 활용하여 SF₆ 화합물에 대한 선택적인 흡수, 분리 공정에 대한 연구를 수행하여, 관련 연구 결과를 SCI 저널에 출판하였음(JCR 10% 이내, J. Ind. Eng. Chem., 2018, 62, p64).
☞ 메조다공성 제올라이트를 기반으로 한 새로운 구조 및 기능의 유기-무기 혼성촉매를 개발하고, 이를 이산화탄소의 프로필렌 옥사이드와의 고리화 반응에 적용하여 고리형 유기 카보네이트 화합물을 생산하는 촉매 반응 연구를 수행하였으며, 이 때 개발한 촉매 물질에 대하여 물질 특허로 국내에 출원하였음(출원번호 10-2017-0136536).

□ 연구개발결과의 중요성
☞ 이산화탄소의 포집을 위한 산화마그네슘(MgO)기반의 흡수제를의 경우 다양한 이산화탄소의 배출 환경에서 높은 선택성과 흡수 성능을 보여주었으며, 특히 흡수제의 제조 단가가 매우 저렴하기 때문에, 향후 상용 가능성이 높을 것으로 예상됨.
☞ 메조다공성 제올라이트를 기반으로 한 유기-무기 혼성 촉매의 경우 특허로 출원하여 신규 촉매 물질에 대한 물질 원천특허를 확보할 수 있을 것으로 예상되며, 이를 활용하여 이산화탄소의 효율적인 촉매적 전환 과정에서 활용도가 높을 것으로 예상됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 메조다공성 스피넬 금속 산화물의 합성 연구 ... 4
• (2) 금속 나노 입자의 합성 및 Hollow 구조의 나노다공성 실리카 합성 연구 ... 5
• (3) MgO-기반 이산화탄소 흡수제 개발 및 염의 첨가에 따른 이산화탄소 흡수능 및 속도 성능 ... 7
• (4) 메조다공성 제올라이트 기반 유기-무기 혼성 촉매 개발 및 이를 활용한 이산화탄소의 에폭 ... 9
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• (1) MgO-기반 이산화탄소 흡수제 개발 ... 11
• (2) 이산화탄소의 고리화 촉매 반응을 통한 고리형 유기 카보네이트 생산용 유기-무기 혼성 촉매 개발 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 12
• 5. 연구성과 ... 12
• 대표적 연구실적 ... 13
• 끝페이지 ... 22