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생태환경연구센터, 포름알데히드 상온촉매 정화 연구의 획기적 성과
  • 등록일2012.09.20
  • 조회수216


포름알데히드는 중국의 실내 환경에서 가장 심각한 기체상태의 오염물이다. 인조판재의 광범위한 사용으로 새롭게 인테리어를 한 주택이나 대형 공공시설은 모두 실내 공기에 포름알데히드 오염이 존재하여 인체건강에 크게 위해하고 있다. 기존의 포름알데히드 정화기술은 실제수요를 충족시켜주기 어렵기 때문에 2차 오염이 없는 고효율/안전성/긴수명의 실내 공기 포름알데히드 정화 재료와 기술 연구개발이 시급한 과제로 대두되었다.

이러한 상황에서 중국과학원 생태환경연구센터 대기환경연구실 허훙(贺泓) 연구진은 포름알데히드 상온촉매 정화 연구분야에서 획기적인 성과를 거두었다. 관련성과는 국제 유명 화학 정기간행물 Angewandte Chemie-International Edition(2012, 51, 9628-9632)에 발표되었다.

허훙 연구진은 이에 앞서 실내 온도에서 포름알데히드를 물과 이산화탄소로 완전히 산화시키는 Pt/TiO₂촉매제를 연구개발하여 최초로 명실상부한 포름알데히드의 실내 온도에서의 비광촉매 정화를 실현했다. 이를 바탕으로 연구진은 Pt/TiO₂촉매제에 알칼리금속(Li, Na, K 등)을 첨가하고, 활성중심 Pt의 매개체 TiO₂표면에서의 원자급 분산을 실현했으며, 포름알데히드 촉매산화 과정에서 각 Pt 원자의 역할을 충분히 발휘했다. 따라서 Pt/TiO₂촉매제의 포름알데히드 상온 촉매산화에 대한 활성을 뚜렷이 향상시켰다.

이밖에 연구진은 알칼리금속의 추가로 촉매제가 표면 히드록시기를 활성화하는 능력을 크게 제고함으로서, 포름알데히드 상온촉매 산화의 반응메커니즘을 변화시켰다. 즉 포름산염 산화분해 메커니즘(추가 전)을 포름산염과 히드록시기가 반응하는 직접산화 메커니즘(추가 후)으로 전환시키는 것이다.

이 연구결과는 단일원자 분산 촉매제와 고효율의 신형 유기오염물 산화촉매제 개발에 대해 중요한 지도적인 의미를 지닌다.

정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201209/t20120918_3645985.shtml