์์ฑ๋๋ ๊ณผ์ผ, ์ฑ์ ๋ฐ ๊ฝ๋ค์ ์ํธ๋ (ethylene)์ ๋ด๋ฟ๋๋ฐ, ์ด ๋ฌผ์ง์ ์ผ์ข
์ ์๋ฌผ์ ํธ๋ฅด๋ชฌ ์ญํ ์ ํ๋ค. ์ํธ๋ ์ ์์ฑ์ ์ด์ง์์ผ, ๋ค๋ฅธ ์์ฑ๋์ง ์์ ๊ณผ์ผ๋ค๋ ์์ฑ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๋์
์ํค๋ฉฐ, ์ฑ์๋ฅผ ๋นจ๋ฆฌ ์ํ๊ฒ ํ๊ณ ๊ฝ๋ ๋นจ๋ฆฌ ์๋ค๊ฒ ํ๋ค. Angewandte Chemie (\"Low-Temperature Oxidation of Ethylene over Platinum Nanoparticles Supported on Mesoporous Silica\")์ง์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, ์ด ์ํธ๋ ์ ๋น ๋ฅด๊ณ ์๋ฒฝํ๊ฒ ๋ถํด์ํฌ ์ ์๋ ์๋ก์ด ์ด๋งค ์์คํ
์ด ์ผ๋ณธ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ํด ๊ฐ๋ฐ๋์๋ค. ์ด ์์คํ
์ ์ ์ฅ์ฐฝ๊ณ ์ ๊ณต๊ธฐ ์ค์์ ์ํธ๋ ์ ์์ , ๋ถํจ ๊ฐ๋ฅํ ์ ํ์ ์ข ๋ ์ค๋ซ๋์ ์ ์ ํ๊ฒ ์ ์งํ ์ ์๋๋ก ํ ์ ์๋ค.
์ํธ๋ ์ ๋จ์ง ํํ์ฐ์
๋ถ์ผ๋ฅผ ์ํ ์๋ฃ๋ฌผ์ง์ธ ๊ฒ๋ง์ ์๋๋ค. ์ํธ๋ ์ ์๋ฌผ์ ํธ๋ฅด๋ชฌ์ผ๋ก์๋ ์์ฉํ๋ฉฐ, ๊ณผ์ผ์ ์ฑ์๊ณผ ๊ฝ์ด ํผ๊ณ ์๋๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ง์ ์๋ฆฌํ์ ์ ๊ณผ์ ๋ค์ ์กฐ์ ํ๋ค. ์ต์ํ ์๋ฅผ ๋ค์๋ฉด, ํ๋ผ์คํฑ ๋ฐฑ ๋ด์ ์๋ ๋ฐ๋๋๋ ๊ณต๊ธฐ ์ค์ ๋๋ ๋ฐ๋๋์ ๋นํด ํจ์ฌ ๋นจ๋ฆฌ ์ต๋๋ค. ์ด๋ฐ ์ฑ์๊ณผ์ ์ ๊ฐ์ํ๋ 0ยฐC ๊ทผ์ฒ์ ๋์ฅ๊ณ ์์์กฐ์ฐจ๋ ๋ฐ์ํ๋ค.
๊ฝ, ์ฑ์ ๋ฐ ๊ณผ์ผ์ด ์ ์ฅ๋์ด ์๋ ์ฐฝ๊ณ ๋ ๋๋ ์์ค์์ ๋ฏธ๋์ ์ํธ๋ ์ ์ ๊ฑฐํ๋ ๊ฒ์ ๋๋งค์
์์๊ฒ๋ ๋งค์ฐ ์ค์ํ ์ผ์ด๋ค. ์ด์ ์ ๋ฐ์ด์ค๊ธฐ์ ๋ก ์ ๊ฑฐํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๊ณ ๊ฐ์ด๊ณ ๋ณต์กํ๊ฑฐ๋ ๋นํจ๊ณผ์ ์ด์๋ค. ์ํธ๋ ์ ์ฐํ๋ฅผ ์ํ ์ ์ ํ ์ด๋งค๋ฅผ ํ๊ตฌํ๋ ๊ฒ ๋ํ ๊ทธ๋ฆฌ ์ฑ๊ณต์ ์ด์ง ๋ชปํ์๋ค. ์ด์ ๋ ์ด๋ฐ ๊ณผ์ ์ ๋ฐ์์ํค๊ณ ์ ํ ๋ ๋ฎ์ ์จ๋๊ฐ ํ์์กฐ๊ฑด์ด์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค.
ํ์นด์ด๋ ๋ํ(Hokkaido University)์ Atsushi Fukuoka ๋ฑ์, ํจ๊ณผ์ ์ธ ์ด๋งค๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๊ธฐ ์ํด์ ๋ค์ํ ์ข
๋ฅ์ ์ง์ง์ฒด์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๊ธ์์ ๊ฒฐํฉ์์ผ ์คํํ์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ํน์ํ ๋ฉ์กฐํฌ๋ฌ์ค ์ด์ฐํ์ค๋ฆฌ์ฝ(mesoporous silicon dioxide; MCM-41) ๋ด์ง์ฒด์ ๋ฐฑ๊ธ ๋๋
ธ์
์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ ๊ฒฐ๊ณผ, 0โผ 20 ยฐC ๋ฒ์์์ ์ํธ๋ ์ ์ฐํ์์ ๋งค์ฐ ๋์ ํ์ฑ์ ๋ณด์ด๋ ๊ฒ์ ๋ฐ๊ฒฌํ์๋ค. ์ํธ๋ ๋๋๊ฐ 50ppm์ผ ๋, 0ยฐC์์ 99.8%๊ฐ ๋๋ ์ ํ์จ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๊ณ ์๋ค. ์ด๋ ์ด์ ์ ์ฑ์ทจํ์ง ๋ชปํ ์ ๋์ ์์ค์ด๋ฉฐ ์ฅ๊ธฐ๊ฐ ๋ฐ ์ฌ๋ฌ ๋ฒ ์ฌ์ฉํ ํ์๋ ๊ฑฐ์ ์ผ์ ํ๊ฒ ์ ์ง๋์๋ค.
์ฐ์ ๋ฐฑ๊ธ ์ผ ์์ฉ์ก๊ณผ ๋ด์ง์ฒด๋ฅผ 18์๊ฐ ๋์ ํผํฉํ์ฌ ๋ง๋ค์๋ค. ๊ทธ ๋ค์ ๋ด์ง์ฒด๋ฅผ ๊ฑด์กฐ์ํค๊ณ ์ฐ์ ์ฐ์ ๋ถ์๊ธฐ ํ์์ ๊ฐ์ดํ ํ ์์ ๋ถ์๊ธฐ ํ์์ ๊ฐ์ดํ์๋ค. ์ด ๊ณผ์ ์ ๊ฑฐ์น ํ, ์ด์ฐํ์ค๋ฆฌ์ฝ์ ์กด์ฌํ๋ ๊ฑฐ๋ํ ๊ตฌ๋ฉ์ 2.4nm ํฌ๊ธฐ์ ๋ฐฑ๊ธ ์
์๋ฅผ ํฌํจํ๊ฒ ๋๋ค. ์ด ์
์์ ํฌ๊ธฐ์ ์ค๋ฆฌ์นด์ ํจ๊ณผ๋, ํ์ํ ๋ฐ์์ ์ ๋ฆฌํ๋ค.
์ํธ๋ ๊ณผ ์ฐ์๋ ์ฒ์์ ์ด ์ด๋งค ์์์ ๋น ๋ฅด๊ฒ ๋ฐ์ํ์ฌ ํฌ๋ฆ์๋ฐํ์ด๋(formaldehyde; HCHO)๋ฅผ ํ์ฑํ๋๋ฐ, ์ด ๋ฌผ์ง์ด ๋ฐฐ๊ธ์ ํก์ฐฉ๋ ํ ์ผ์ฐํํ์์ ์์๋ก ๋ถํด๋๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ ์ต์ข
์ ์ผ๋ก ์ฐ์์ ๋ฐ์ํ์ฌ ์ด์ฐํํ์์ ๋ฌผ๋ก ๋ณํ๋๋ค. ์๋์ ํฌ๋ฆ์ฐ(formic acid)์ด ๋ถ์ฐ๋ฌผ๋ก ์์ฑ๋๋ค. ์ด ์ด๋งค์ ํนํ ๋์ ํ์ฑ์ ์ด์ฐํ์ค๋ฆฌ์ฝ ๋ด์ง์ฒด ์์ ์๋ ๋ฐฑ๊ธ์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ผ์ฐํํ์์ ์ด์ฐํํ์๋ก์ ์ฐํ ๋๋ฌธ์ด๋ค. ๋ณธ ๋ฐ์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ธ๋ถ์ฌํญ์ ํ์ฌ ์ฐ๊ตฌ ์ค์ด๋ค.
๊ทธ๋ฆผ> ์ ์ ํ ๊ณผ์ผ์ ์ฑ์๋ฅผ ์ฉ๊ฒ ํ์ง ์๋๋ค. ๊ณผ์ผ์ด๋ ์ฑ์์์ ๋ฐ์ํ๋ ์ํธ๋ ์ ๋์ฅ๊ณ ์์์กฐ์ฐจ๋ ์ฝ๊ฒ ์ํ๊ฒ ๋ง๋ ๋ค. ๊ธฐ์ฒด ํผํฉ๋ฌผ์์ ๋ฏธ๋์ ์ํธ๋ ์ ์ฐํ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ๊ธฐ ์ํด, ๋ด์ง๋ ๊ธ์ ๋๋
ธ์
์๊ฐ ๊ฐ๋ฐ๋์๋ค. ๋ฐฑ๊ธ ์ด๋งค๋ ๋ฉ์กฐํฌ๋ฌ์ค ์ค๋ฆฌ์นด์ ๋ด์ง๋์ด 0ยฐC์์์กฐ์ฐจ๋ 50ppm์ ์ํธ๋ ์ ์๋ฒฝํ ์ ํ์์ผฐ๋ค.
ํค์๋ : ์ํธ๋ ,๋ฐฑ๊ธ,๋๋
ธ์
์
์ถ์ฒ: KISTI ๋ฏธ๋ฆฌ์ ๊ธ๋ก๋ฒ๋ํฅ๋ธ๋ฆฌํ
์๋ฌธ:
http://www.nanowerk.com/news2/newsid=30454.php ์ ๊ณต:kisti, ๋ค๋ฅธ๊ธฐ์ฌ๋ณด๊ธฐ๊ธฐ์ฌ๋ฑ๋ก์ผ์ : 2014.02.19 17:28
<์ ์๊ถ์ © ์๋ฎ, ๋ฌด๋จ ์ ์ฌ ๋ฐ ์ฌ๋ฐฐํฌ ๊ธ์ง>
#kisti#