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나노미터 크기 분자촉매를 이용한 고효율반응

전문가 제언: ○ 이 논문은 일본대학 연구실에서 대학원 박사과정에서 학위논문으로 작성한 새로운 개념의 촉매에 관한 논문이다. 자연과학에는 분야마다 연구의 흐름이 존재한다. 지금은 모든 과학 분야에서 나노미터의 개념이 온통 과학계를 흔들고 있다. 이 논문의 내용도 촉매를 나노미터 사이즈로 만들어서 종전의 촉매물성을 더 향상하든가 또는 신규 촉매를 개발하고자 하는 내용을 독자에게 전달하고 있다. 연구의 결과가 추상적으로 기술되어 있다. 연구의 내용은 아직 시작단계에서 모색하고 있는 느낌을 주고 있다.

○ 촉매의 반응기구는 명확하게 규명하기는 어려우나 열역학적인 어떤 원인으로 반응계를 자극함으로써 반응이 빠르거나 느리게 일어나게 하는 것은 분명한 것 같다. 화학반응은 2물질이 만나서 접촉했을 때 일어난다. 2물질이 접촉해도 물질간의 전자이동이 없으면 반응이 일어나지 않는다. 여기서 촉매가 반응물질간의 전자이동을 용이하게 함으로써 반응계에 에너지의 공급이 증가되어 반응계를 자극하여 반응이 빠르게 일어나게 되는 것으로 본다.

○ 촉매제를 고전적인 크기의 것으로 사용하는 것보다 Nanometer(1nm은 10억분의 1m)크기로 작게 하면 분자단위의 길이인 Angstrom(1억분의 1cm)에 가까워진다. 이렇게 되면 촉매가 반응물질에 더욱 밀착 될 수 있어 반응물질의 활성화를 높일 것으로 누구나 짐작할 수 있다. 새로운 연구방향을 제시하여 주는 기초연구로 생각되기 때문에 권장할 만한 내용이다.

○ 화학반응을 통하여 제품을 생산하는 공정에서 촉매는 제품의 수율과 생산능률을 향상하는 데 긴요한 소재이다. 출연연구소, 민간기업에서 촉매에 관한 연구는 오래전부터 이루어지고 있다. 그러나 큰 성과는 올리지 못하고 있는 것 같다. 중요한 촉매는 외국에서 수입하여 사용하는 경향이 있어 왔다.

저자: Yasushi Tsuji
자료유형: 학술정보