손성욱교수 로듐 나노입자 촉매 개발
- 자연과학부
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- 2007-01-25
반응성 109배 좋은 삼각형 로듐 나노입자 촉매
손성욱교수-기초과학지원硏연구팀 세계 첫 개발
국제 권위 獨 안게반테-네이처 자매誌 최신호 집중소개
성균관대 손성욱교수(화학전공)와 한국기초과학지원연구원 미래융합실 김해진박사는 상용 촉매
보다 109배 반응성이 좋은 삼각형 로듐 나노입자 촉매를 최근 개발하였다.
이 논문은 독일에서 발행하는 화학 최고 권위지인 ‘안게반테’(Angewandte Chemie) 최근호(인
터넷판)에 발표되었으며, 네이처 자매지인 ‘네이처 나노테크날리지’(Nature Nanotechnolog
y) 최신호(1월 12일자)에 research highlight로도 소개되었다.
유기재료, 제약, 고분자 등 실생활에 필요한 화학제품을 만드는 반응들은 촉매에 의해 합성되
고 있다. 금속촉매는 재사용 및 생성물로부터 분리의 용이성 때문에 산업적으로 매우 중요하
다. 최근 재조명되고 있는 나노 기술의 적용으로 기존의 금속촉매들을 나노미터 크기로 크기
를 줄여 표면적을 넓힘으로써 촉매 활성화에 있어 괄목할 만한 향상이 있어왔다.
손교수와 김박사팀은 촉매금속 중 로듐금속을 1단계 나노 수준으로 그 크기를 균일하게 제어함
으로써, 기존 상용화돼 있는 탄소에 담지된 로듐 금속 입자에 비해 19배 가량 더 촉매 활성이
뛰어난 촉매를 합성하였다.
"상용 촉매에 비해 109배 촉매 활성의 증가"
이 연구팀은 여기에서 더 나아가 일반적으로 많이 연구되어 있는 구형태의 나노입자 대신 모양
조절로 삼각형 형태의 나노입자를 합성한 것이다. 아래의 그림은 합성된 삼각형 로듐 나노입자
를 보여주는 전자 현미경 사진이다.
삼각형 형태의 나노입자는 기존 구형태의 나노입자에 비해 표면에 촉매 활성이 뛰어난 원소들
이 많이 포진하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서 합성된 삼각형 로듐 나노입자는 구형
태의 나노입자에 비해 안트라센 수소화 반응에 6배가량 좋은 촉매 활성을 보여주었다.
따라서 상업화되어 있는 로듐 금속촉매에 비하여 109배가량 촉매 활성이 뛰어난 로듐 금속 촉
매가 탄생했으며, 기존의 촉매에 비해 뛰어난 상업적 경쟁력을 가질 것으로 보인다. 관련 기술
은 현재 국내특허 출원중이다.
“향후 금속 촉매 개발의 방향성 제시”
이 연구는 촉매 금속입자의 모양이 촉매 활성에 밀접한 연관을 가진다는 것을 보여주는 점에
서 주목할 만한 연구이며, 향후 금속입자 촉매 개발에 좋은 방향성을 제시해준다.
*손성욱교수의 2005년 이후 대표 연구논문
1. JACS 2005, 127, 12238 (Impact factor 7.419)
2. Angewandte Chemie 2005, 44, 7710 (Impact factor 9.596)
--- Frontpiece, inside cover 장식
3. Chemical Communications 2006, 708 (Impact factor 4.426)
--- Cover 장식
4. JACS 2006, 128, 8740 (Impact factor 7.419)
--- Chemical & Engineering News 소개 및 ACS 7월 heart Cut 선정
5. Angewandte Chemie 2006, 45, 4608 (Impact factor 9.596)
6. JACS 2006, 128, 14780 (Impact factor 7.419)
7. Angewandte Chemie 2007, 46, asap (Impact factor 9.596)
–Nature Nanotechnolgoy research highlight 선정 http://www.nature.com/nnano/reshig
h/200
7/0107/full/nnano.2007.9.html