| 초록 |
□ 연구개요 본 연구에서는 촉매 반응의 선택도와 반응 효율을 높이기 위해 3차원 다공성의 넓은 비표면적을 가지는 나노시트 촉매를 제조하고, 이를 활용하여 친환경 바이오 플라스틱인 PEF(Polyethylene furanoate) 촉매 분해 반응에 적용함으로써 차세대 친환경 소재의 효율적인 분해공정 설계 및 고부가 가치성 화합물을 제조하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구의 최종목표는 촉매 반응과 선택적 반응을 높이기 위하여 3차원 다공성의 넓은 비표면적을 가지는 나노시트 촉매를 제조하고, 이를 활용하여 친환경 바이오 플라스틱인 PEF(Polyethylene furanoate) 촉매 분해 반응에 적용함으로써 차세대 친환경 소재의 효율적인 분해 공정 설계 및 고부가 가치성 화합물을 제조하는 것임. - 고활성 불균일계 나노촉매 제조: 2차원 소재의 박리공정 및 표면 기공 활성화(activation)을 통한 3차원 다공성 나노시트 촉매 제조 기술연구 - 바이오플라스틱(PEF) 분해반응 연구: 3차원 다공성 나노촉매를 활용한 고수율(>90%)/ 고전환율(>90%)의 촉매 분해 반응 설계 본 연구자는 목표로한 고활성 불균일계 나노촉매를 제조하였고, 바이오 플라스틱 분해반응 연구에 촉매로 적용하여 >90% 이상의 고수율 고전환율 분해반응 성능을 이끌어내었으며 이와 관련하여 논문을 보고하고 지재권 출원을 함 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◦ 환경보호에 대한 관심 증대는 바이오 플라스틱, 바이오 소재 및 에코 패키징 산업 구조 변화를 초래하고 있음. 이에 소형화, 경량화, 편리성 등의 고기능성 패키징 소재인 PEF에 대한 관심이 높으며, PET와 마찬가지로 분해에 의한 재사용이 어려움 단점이 있음. 이에 촉매 공정을 통한 바이오 플라스틱의 재사용은 향후 관련 산업의 성장을 도약시킬 수 있을 것으로 기대함. ◦ 미세 유체 제어 시스템 기반의 유동층 반응기를 설계하여 기존의 박리 방법들에 비해 보다 빠르고 간편하게 대량생산이 가능하게 됨으로써 비싸고 적은 양의 합성만 가능하였던 나노 소재의 보편화 및 나노 소재를 활용한 여러 응용 분야의 활성화에 공헌할 수 있음. ◦ 유동층 반응기의 경제적인 박리 시스템을 통해 대량 생산 되어진 2차원 나노 시트는 화공, 기계, 소재 및 다양한 분야에서 응용될 수 있으며 저렴하고 빠르게 2차원 나노 소재를 생산하는 기술은 상용화 및 대규모 생산 설비의 구축을 통한 사업화로 이어질 수 있음. ◦ 본 연구는 여러 분야에 응용될 수 있는 원천 기술의 연구를 근간으로 하여 새로운 융합 학문개발을 가능하게 하고 기존 및 신산업 분야의 중추적인 역할을 담당할 전문 인력양성 및 일자리 창출에 크게 기여할 것으로 기대함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
