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연쇄개시반응-광(자외선)산화에 의한 열화반응

전문가 제언: ○ 화학반응에서 연쇄반응(Chain reaction)은 연료가스의 연소, 지방의 부패촉진 내연기관의 노킹 및 폴리에틸렌을 만드는 에틸렌 중합반응 등을 들 수 있고, 물리학에서는 가장 잘 알려진 중성자에 의해 일어나는 핵분열을 들 수 있다. 일반적으로 연쇄반응의 반응속도는 매우 빠르지만 반응을 지속적으로 일어나게 하는 물질이 반응물 이외의 다른 물질에 쉽게 영향을 받으므로 반응조건이 매우 까다롭다.

○ 연쇄반응은 일반적으로 3단계로 진행되는데 ①연쇄개시단계반응으로 보통 광 열 및 촉매작용을 통해 원자 이온 중성분자 및 반응중간물질 등으로 형성된다. ②전파단계는 중간물질이 원래반응물과 반응하여 안정한 생성물과 동일하거나 종류가 다른 중간물을 생성하고, 이 새로운 중간물질은 다른 종류의 반응물과 다시 반응하여 반복 순환과정으로 진행된다. ③종결단계는 모든 반응물이 소비되거나 연쇄운반체가 생성된 만큼 빠르게 재결합할 때 자발적으로 일어나지만 인위적으로 종결시킬 수도 있다.

○ 광촉매 산화기술의 장점은 빠른 분해속도, 즉 수십 분에서 수 시간이면 양호한 처리효과를 볼 수 있다. 대부분의 유기물 분해가 가능하며 특히 염소계 유기물이나 다환성 방향족 탄화수소 등에 적합하여 산화반응조건이 온화하며, 낮은 비용의 저에너지와 자외선조사나 태양광으로 즉시 광산화반응이 일어난다. 이 반응은 넓은 응용범위에서 거의 대부분의 적용이 가능하다.

○ 본 연구에서 해명된 연쇄자동산화반응의 내용을 기초하여 첨가제를 연구하는 경우 모델반응이 유효하고 또한 현행시험과 비교하여 첨가제의 설계나 개량에 유리하다는 것도 알았다. 그러므로 다음 연구에서 자동산화의 기초적 모델반응으로 얻은 결과에 따라 자외선 흡수제의 본질을 명확히 하는 한편 흡수제를 개량할 수 있는 수단을 알 것이다. 따라서 우리도 본 연구내용과 같이 연쇄개시반응을 이용한 연구가 수행된다면 진일보한 결과가 나올 것이다.

저자: Yasukazu Ohkatsu
자료유형: 학술정보