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원유 정제 속도 높이는 친환경 촉매 개발

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원유 정제 속도 높이는 친환경 촉매 개발

2015.10.05 18:00
한국원자력연구원 제공
한국원자력연구원 제공
국내 연구진이 더 빠르고 친환경적으로 원유를 정제할 수 있는 신개념 촉매를 개발했다.

 

최용남 한국원자력연구원 책임연구원(사진)은 윤경병 서강대 교수와 공동으로 다공성 광물인 ‘제올라이트’를 이용해 신개념 촉매를 개발했다고 5일 밝혔다.

 

제올라이트는 미세한 구멍이 많은 구조로 이뤄져 석유화학 분야에서 촉매로 많이 사용된다. 기존에는 제올라이트에 화학적으로 백금이온을 결합시켜 이용하는 경우가 많았는데, 이 과정에서 백금입자가 제올라이트의 구멍을 막는 문제가 있어 활용할 수 있는 특성에 한계가 있었다.

 

연구팀은 제올라이트 표면에 2nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 두께로 얇게 백금입자를 입혔다. 이렇게 제작한 백금-제올라이트 복합물질은 기존과 달리 제올라이트 구조에 변화를 주지 않았다.

 

이 복합물질 내부를 연구용 원자로인 ‘하나로’에서 중성자 회절 실험을 통해 살펴본 결과, 제올라이트의 구멍에서 수소 양이온과 음이온이 이온쌍으로 형성된다는 사실이 처음 확인됐다.

 

일반적인 원유 정제는 복잡한 탄화수소 고분자를 수소 양이온만을 이용해 작게 잘라내야 하지만, 연구팀이 개발한 물질을 촉매로 사용하면 양이온과 음이온 모두를 이용할 수 있어 더 간단하고 빠르게 정제를 진행할 수 있을 것으로 기대된다.

 

최 연구원은 “사용 중 촉매 활성이 줄어들면 간단한 열처리 공정만으로 재활용할 수 있어 경제적이고 친환경적인 촉매가 될 것”이라며 “값싼 아세톤을 손 세정제의 주성분인 이소프로판올 등 고부가가치 물질로 변환하는 수소 매개 화학반응의 촉매로 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

연구결과는 화학분야 권위지인 ‘앙케반테 케미’ 9월 7일 자 온라인판에 게재됐다.

 

 

 

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