국내 연구진이 이산화탄소(CO2)와 글리세롤(Glycerol)에서 유용한 화학원료를 만드는 촉매를 개발했다.
한국화학연구원은 황영규 박사팀이 성균관대 권영욱 교수와 함께 이산화탄소와 글리세롤에서 생분해성 플래스틱 등 화학제품 원료를 만들 수 있는 촉매를 개발했다고 11월30일 밝혔다.
글리세롤은 바이오디젤을 생산할 때 나오는 부산물로 저가이고 글리세롤에서 수소를 떼어내 반응시키면 생분해성 플래스틱의 원료인 젖산(Lactic Acid)을 만들 수 있어 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다.
연구팀은 글리세롤과 온실가스인 이산화탄소에서 젖산과 포름산(Formic Acid)을 동시에 생산하는 촉매공정을 개발했다.
포름산은 연료전지의 수소저장물질 등에 사용되고 추가 촉매 공정을 거쳐 화학제품으로 만들 수 있다.
연구팀은 유기화합물에서 수소 원자를 떼 내는 탈수소화 반응과 떼어낸 수소 원자를 다른 화합물에 첨가하는 수소화 반응을 이용했다.
연구팀이 개발한 촉매는 글리세롤의 탈수소화 반응과 이산화탄소의 수소화 반응을 동시에 끌어내 글리세롤에서 수소를 떼어낸 후 이산화탄소와 반응하게 해 젖산과 포름산을 생산하는 방식으로, 기존 촉매보다 활성이 10-20배 좋고 젖산과 포름산 생산량은 2배 많은 것으로 알려졌다.
황영규 박사는 “신규 촉매 시스템을 바탕으로 바이오매스를 활용한 이산화탄소 전환 촉매 반응 연구가 활발하게 이루어질 것으로 전망된다”고 강조했다.
연구팀은 포름산과 젖산 생산수율을 더 높여 온실가스 감축에 기여할 기술을 계속 개발할 예정이다.
연구 성과를 담은 논문은 국제 학술지 Chemistry of Materials 12월호 표지논문으로 게재됐다. (K)