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금의 극미세화에 의한 촉매기능

전문가 제언: ○ 금은 인간이 최초로 손에 넣은 금속으로 약 7,000년 전부터 사용하였고 이 황금빛은 불로장생의 상징이며 또 권력과 재력을 보증하는 것으로 애호되었다. 그러나 주로 보석 장식용과 실물자산 보유용으로 사용되고 전기통신기기, 기계부품용으로 치과용, 의료용 재료 금도금 등의 사용되는 데 불과하다. 그러나 금의 촉매로서의 기능에 대한 연구가 시작되어 잠재적인 능력이 높게 평가되고 있다.

○ 21세기 들어서면서 화학산업에서 발생하는 유해한 폐기물, 부산물 등의 문제 해결을 위해 환경 친화성 반응, 오염 방지를 위한 대체합성 방법 등의 새로운 시도를 녹색화학(Green chemistry)이라고 표현하고 있다. 이것은 화학적 원리를 이용해서 화학제품을 디자인하고, 생산하고, 활용하는 과정에서 발생할 수 있는 유해물질의 사용이나 생성을 감소시키거나 혹은 완전히 제거하는 것을 목표로 한다. 따라서 금 촉매는 이런 녹색화학 개념에 꼭 맞는 유해한 부산물을 생성하지 않는 새로운 촉매로 각광 받고 있다.

○ 이 문헌은 불활성인 금을 나노크기로 미소화하여 금속산화물에 담지시켜 촉매활성을 부여하였다. 이 금촉매는 상온활성을 이용한 공기정화, 연료전지의 수소 제조나 정제, 특이한 선택성을 활용한 새로운 화학공정의 분야에서 응용이 기대된다. 특별한 합성에서는 파일럿 생산 설비에서 금 촉매의 평가가 진행되는 수준으로 소개하고 있다.

○ 특히 화학공정분야는 새로운 녹색화학의 개념에 맞는 새로운 촉매의 연구, 설계와 더불어 금 촉매가 연구의 대상이 되고 있다. 더구나 일본에서는 금을 기능재료로 사용하는 과학과 기술을 발전시키는 것은 일본에 있어서 중요한 원소전략이 된다고 생각하고 있다. 따라서 금 촉매에 대해 전자구조가 변함에 따라 작은 클러스터가 되어도 이것이 왜 일어나는지 알 수 없는 등 아직 연구해야 할 분야가 많으므로 우리나라도 많은 과학자와 기술자가 관심을 갖고 연구, 개발하여야 할 분야라고 생각된다.

저자: Masatake Haruta
자료유형: 학술정보