화학뉴스

국내 연구진이 석유화학 및 정밀화학 분야에서 촉매로 활용되는 나노다공성 물질 제올라이트(Zeolite)의 골격원소 움직임을 규명했다.
포항공과대학교(POSTEC)는 6월25일 홍석봉 환경공학부 교수와 신지호 박사, 안락호 박사과정 연구팀이 제올라이트 내부 원소의 위치와 분포를 명확히 밝혀내는데 성공했다고 발표했다.
촉매로 활용되는 제올라이트는 물질의 골격을 이루고 있는 알루미늄의 양에 의해 결정되지만 양이 같아도 분포가 다르면 제올라이트의 물리화학적 특성이 바뀌어 촉매제로서의 특성이 달라진다.
연구팀은 실리콘(Silicon)과 알루미늄으로 구성된 NAT 구조 제올라이트를 처음으로 합성해 제올라이트의 골격 속 원소의 동역학적 움직임을 밝히는 데 성공했다.
NAT 구조의 제올라이트에 골격 원소인 갈륨화합물을 반응시키고 투과전자현미경과 고체 NMR 분석법을 통해 제올라이트 속 갈륨원자가 결정 속에서 균일하게 분포되는 현상을 확인했다.
연구팀은 제올라이트 골격원소들은 세공을 통해 확산되는 것이 아니라 원소들 사이의 자리 이동을 통해 열역학적으로 안정한 곳에 규칙적으로 위치하는 사실을 밝혀냈다.
홍석봉 교수는 “연구 성과는 앞으로 제올라이트 골격원소의 위치와 분포 특성을 이해하는 데 중요한 실마리를 제공한다”며 “원하는 용도에 따라 제올라이트의 물리화학적 특성을 인위적으로 조절해 기존 물질과는 전혀 다른 새로운 물성을 가지는 제올라이트를 개발할 수 있을 것”이라고 강조했다.
연구결과는 세계적인 화학 학술지 Angewandte Chemie의 6월23일 온라인판에 게재됐으며 상위 5%의 중요도를 갖는 주요논문으로 평가받았다.