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제올라이트 나노결정의 신규합성법 개발

전문가 제언: ○ 결정성 제올라이트 및 그 관련물질은 화학안정성, 큰 표면적, 고체산성, 분자수식 등의 특징을 가지고 있어 공업용 촉매, 흡착제, 가스 분리막 등에 널리 이용되고 있다. 제올라이트는 화학공업의 주요장치인 반응기와 분리장치 기능을 담당할 수 있는 주요한 물질로서 제올라이트 기능의 고급화, 신규 제올라이트나 메소폴러스 재료의 개발은 화학공업 발전에 있어 매우 중요한 과제이다. 실제로 석유화학 프로세스에서도 알루미나, 실리카알루미나, 제올라이트로 촉매가 변경되어 FCC 프로세스의 혁신을 초래하였다.

○ 본고는 수/계면활성제/유기용매용액을 반응장으로 활용하는 제올라이트 나노결정 제조법에 사용되는 계면활성제의 친수기 이온성과 용액의 조성이 제올라이트 나노결정의 형상과 결정성에 미치는 영향 및 나노 사이즈와 마이크로 사이즈의 ZSM-5 제올라이트를 촉매로 사용하여 아세톤으로부터 올레핀을 합성하는 실험에서 결정 사이즈와 외표면 산점 불활성처리가 반응활성과 올레핀 선택성에 미치는 영향을 소개하고 있다.

○ 계면활성제/유기용매 공존 하에서 합성법으로 제조한 제올라이트 나노결정을 이용하면 결정 내에 존재하는 확산저항을 줄일 수 있기 때문에 반응률속 하에서의 조작이 쉬워진다. 또한 결정외 표면 산점의 선택적 불활성화 처리가 가능하여 제올라이트 나노화 효과가 더욱 커질 것으로 기대하고 있다.

○ 제올라이트 표면이나 세공 내에서 일어나는 미크로 스케일의 현상은 벌크의 기상이나 액상에서 일어나는 현상과 크게 다른 부분이 있다. 미크로 스케일의 현상을 공업적인 스케일까지 유지할 수 있으면 현재의 화학공업에 혁신을 초래할 수 있을 것이다.

저자: Teruoki Tago, Kazuyuki Iwakai, Takao Masuda
자료유형: 학술정보