인화니켈 나노촉매에 의한 알킨의 선택적 수소화 반응
- 전문가 제언
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○ 알킨으로부터 선택적인 수소화 반응을 통하여 상응하는 알켄을 전환시키는 반응은 정밀 합성과정에서 산업적으로 널리 채택되는 중요한 반응 중의 하나이다. 현재 Lindlar 촉매와 같이 팔라듐을 기반으로 하는 촉매가 사용되고 있으며 최근 Pd-합금 나노입자, 니켈-Raney와 같은 니켈을 기반으로 하는 비균질계 촉매들이 개발되었으나 이들 촉매는 반응의 선택성이 부족하여 수소화 반응으로 상응하는 알칸과 알켄의 혼합물이 얻어지므로 환경 친화적이고 저렴한 원가의 촉매 개발이 요청된다.
○ 금속성을 가지는 Ni의 인화물은 수소화 반응의 비균질계 촉매로 사용되어 왔다. Ni2P는 니트로벤젠의 환원촉매로 사용되었으나 인을 포함하는 비정형 니켈촉매는 전자흡인효과에 의해 니켈에 비해 수소화 반응 촉매의 활성이 낮다고 보고되었다. 최근 다양한 Ni-P 비로 구성된 결정성 니켈화합물(Ni3P, Ni12P5, Ni5P4와 Ni2P)의 합성이 보고되었는데 이들 화합물들은 서로 다른 니켈의 산화상태나 전자의 성질을 가지고 있어 촉매로서의 다른 활성을 가진다. 이 중 Ni2P는 황에 노출되어도 안정한 상태가 유지되므로 수소 탈황공정에서 효율적인 촉매로 사용할 수 있다는 사실이 보고되었다.
○ 결정성 Ni2P 표면은 4,6-dimethyldibenzothiophene과 같이 입체적 장애로 수소 탈황이 어려운 물질을 31bar, 340℃의 조건에서 탈황과 수소화 반응이 동시에 시행될 수 있는 것으로 보고되었는데 이러한 결과는 이 보다 더 온화한 조건에서 Ni2P가 수소화 반응의 촉매로 활용될 수 있음을 시사하는 결과이다.
○ 본고에서는 콜로이드용액 중에 분산된 Ni2P 결정성 나노입자를 촉매로 사용하여 비교적 온화한 반응조건 하에서 다양한 기능기를 포함하고 있는 알킨을 알칸혼합물을 포함하지 않으면서 상응하는 알켄으로 변화시키는 선택적인 수소화 반응을 소개하고 있어 새로운 형태의 비균질 나노촉매의 개발에 중요한 기초자료를 제공하고 있다.
- 저자
- Sophie Carenco
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 화학·화공
- 연도
- 2012
- 권(호)
- 7(1)
- 잡지명
- Nanotoday
- 과학기술
표준분류 - 화학·화공
- 페이지
- 21~28
- 분석자
- 마*일
- 분석물
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