Science
온화한 조건에서 이산화탄소를 일산화탄소로 환원시키는 촉매 환원 반응
장종엽엔에스
2010. 1. 4. 21:29
| KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-31 | ||||||
촉매 환원 공정을 거쳐 얻어진 일산화탄소는 수성가스전화 반응(WGSR; water gas shift reaction)을 통해 물을 수소로 전환시키는 데 이용될 수 있다. 새로운 촉매 환원 공정은 방향족 알데히드를 산화시키는 새로운 경제적인 방안인 동시에 약품 합성에 적용될 수 있음을 보여 주었다. 관련 연구는 2009년 12월 29일 미국 화학회 저널(Journal of the American Chemical Society) 온라인 판에 발표됐다. 연료 생산과 화학 물질 측면에서 이산화탄소의 전환 및 이용에 중점을 두는 연구 분야에 최근 큰 관심이 집중되고 있다. 2009년 8월에 제 238차 미국 화학회(ACS; American Chemical Society) 국제회의에서 이러한 분야에서 이루어진 진보에 대한 1일 간의 심포지엄이 진행된 바 있다. 그러나 이산화탄소는 매우 안정한 물질이며 O=C(O)의 결합을 일산화탄소로 분해하는 데에는 많은 에너지 주입이 필요하다. 이 연구의 저자인 싱가포르 생공학 및 나노기술 연구소(Institute of Bioengineering and Nanotechnology) 소속의 Liuqun Gu와 Yugen Zhang은 이산화탄소의 결합을 분해하는 방법을 다음과 같은 4가지 기본 범주로 나누고 있다. 1. 일산화탄소 탈수소 효소/ CODH/ACS(acetyl-CoA synthase) 2. 광환원(photoreduction) 3. 전기화학반응(electrochemical reduction) 4. 낮은 교체율에서 일산화탄소를 형성하기 위하여 이산화탄소에서 산소를 제거하기 위한 금속 복합체 또는 금속 산화물의 이용 유기촉매를 이용한 일산화탄소의 환원은 아직까지 널리 개발되지 않은 분야로 최근 싱가포르 연구진이 발표한 온화한 조건에서 NHC를 적용한 이산화탄소의 수소규소화 반응(hydrosilylation)이 첫 번째로 보고된 사례이다. 이산화탄소 환원을 위하여 보다 더 저렴하고 접근이 가능한 환원제를 찾으려는 노력의 일환으로, 산소 수용체로서 방향족 알데히드를 적용하여 이산화탄소를 일산화탄소로 분해하는 새로운 반응이 성공적으로 개발됐다고 Gu와 Zhang은 밝혔다.
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