| 메탄올로 올레핀 제조과정의 MTO 기초연구 성과 | ||
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 다년간 응용연구와 기초연구를 병행해온 중국과학원 대련화학물리연구소의 MTO 국가공정실험실(청정에너지 국가실험실 저탄소촉매공정연구부)은 MTO공업화과정의 개발과 응용에서 많은 성과를 올렸고, 최근에는 메탄올전환 메커니즘연구에서 획기적인 진전을 이룩했다. MTO가 산성분자체에서 진행하는 다상촉매반응은 일련의 복잡한 촉매과정과 반응절차를 거친다. 반응메커니즘연구가 심층적으로 추진되면서 하이드로카본 풀(Hydrocarbon Pool)이 주목받고 있다. 하지만 직접적인 실험증거가 부족하여 특히 그중에 미치는 중요한 반응중간체 heptaMB+ 및 HMMC가 매우 활발하기에 직접 관찰하기가 매우 힘들었다. 과거에는 다만 간접적인 방법과 이론계산을 통해서만 분자체에서 형성이 가능하였고, MTO반응과정의 중간체 존재 여부와 올레핀생성과정에서 어떻게 역할을 발휘하는가 하는 문제는 규명되지 못하고 있었다. 대련화학물리연구소의 DNL1201연구진은 분자체의 구조와 산성이 MTO반응메커니즘에 미치는 영향을 상세하게 연구하는 한편, 최근에 합성해낸 신형 분자체 재료 DNL-6의 대형 케이지(Large cage) 모양과 강산성의 특징을 이용해 처음으로 MTO반응체계에서 heptaMB+/HMMC의 존재를 관찰하였고, 이를 통해 하이드로카본 풀 메커니즘의 합리성을 입증하였다. 13C 동위원소에 대한 추적실험을 통해 중간체의 메탄올 전환 작용과 카르보 양이온(carbocation)을 중간체로 하는 올레핀 생성경로를 검증하였다. 이 발견은 반응메커니즘차원에서 신규 촉매제의 설계와 생성물중 올레핀의 선택성에 이론적 근거를 제공하였다. 위의 연구성과는 《미국화학학회지(JACS)》에 발표되었다. 정보출처 : http://www.kostec.re.kr/articles/중국과학원 |
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