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[보도자료] POSTECH, 세상에서 가장 복잡한 제올라이트 합성

2014-06-18734

환경공학부.화학공학과 홍석봉 교수․박사과정 이준규씨 팀

 

가솔린을 생산하는 등 석유화학산업에서 촉매로 널리 이용되는 제올라이트. POSTECH(포항공과대학교) 연구팀이 지금까지 학계에 보고된 제올라이트 가운데에서도 가장 복잡한 구조를 갖는 새로운 제올라이트를 합성하는데 성공했다.

 

 PST-6(POSTECH number 6)
 

교육과학기술부(장관 서남수)와 한국연구재단(이사장 정민근)이 추진하는 리더연구자 지원사업(창의적연구) POSCO의 지원을 받아 POSTECH 환경공학부.화학공학과 홍석봉 교수박사과정 이준규씨 팀은 화학분야 세계 최고 권위지로 꼽히는 ‘안게반테케미(Angewandte Chemie)’지를 통해 새로운 제올라이트의 합성 및 이 제올라이트의 구조를 발표했다.

PST-6(POSTECH number 6)란 이름을 가진 이 제올라이트는 주로 분리제나 흡착제, 촉매 등으로 사용되는 알루미노포스페이트*1로서 36개의 서로 다른 사배위 자리를 갖는 것으로 확인됐다.

 

연구팀은 다이에틸아민(Diethylamine)을 유기구조유도물질*2로 사용하여 만든 또 다른 새로운 제올라이트 PST-5를 소성, 새로운 구조의 제올라이트를 합성해냈으며 이를 포항가속기연구소를 통해 X-선 회절 데이터 분석하는 한편, 투과전자현미경, 컴퓨터 모델링 등을 이용, 구조 결정에 성공했다. 또한 이 과정에서 기존에 알려진 제올라이트 중 가장 복잡한 구조를 가지고 있음을 알아냈다.

지금까지 가장 복잡한 구조로 알려진 제올라이트는 ITQ-39 28개의 사배위 자리를 가지고 있다.

 

연구팀이 합성에 성공한 새로운 구조의 PST-6는 서로 다른 크기의 두 세공(細孔)이 한 축을 따라서만 평행하게 존재하는 독특한 구조 때문에 수소나 이산화탄소와 같은 작은 기체분자를 분리하는 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

 

 

1. 알루미노포스페이트

미국 UOP사가 80년대 초 처음으로 합성해낸 제올라이트 유사물질로 분리제, 흡착제, 촉매, 촉매 지지체로 이용됨

 

2. 유기구조유도물질

제올라이트의 구조적 특징에 따라 발생하는 음전하를 보상해주기 위해 합성과정에서 첨가하는 유기 양이온, 제올라이트 세공을 채우는 물질