한국연구재단 이윤호 연구팀이 23일 라디칼의 높은 반응성을 이용하여 값싼 니켈 금속으로 상온‧상압에서 수소, 일산화탄소 등의 작은 분자를 효율적으로 활성화하는 기술을 개발했다고 밝혔다.
 

현재 화학산업에서는 촉매의 활용이 필수적이다. 그러나 수소, 일산화탄소 등의 작은 분자를 활성화하기 위해서는 비싸고 매장량이 적은 백금 같은 귀금속과 고온·고압의 상태가 필요하다. 반면 자연계의 효소들은 니켈, 철과 같이 값이 싸고 풍부한 금속만으로 저온‧저압에서도 작은 분자를 활성화 시킨다.

연구팀은 이번 연구에서 자연계의 원리를 통해 상온‧상압에서도 효율적으로 기능하는 촉매 기술을 찾고자 했다. 반응성이 높은 라디칼의 성질을 활용할 수 있도록 개발한 리간드를 이용해 T자 형태의 니켈 착물을 만들었다.

니켈 착물의 소분자 활성 반응을 검증한 결과 수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 에틸렌 등의 작은 분자를 상온․상압에서도 성공적으로 활성화함을 확인했다. 
  
리간드는 니켈과 같은 금속이 T자 형태를 갖게 만들어 홀전자가 비어있는 공간에 쉽게 존재하도록 디자인 었다. 이러한 특성으로 라디칼이 외부 반응물과 쉽게 반응할 수 있게 되어 활성이 어려운 소분자들과 상온‧상압에서도 효율적으로 활성화 됐다.

연구팀이 만든 T자 형태의 금속 착물은 제한적으로 알려져 있다. 특히 T자 형태를 유도할 수 있는 리간드는 아직 보고된 바 없다.  

대전/ 정은모기자 다른기사 보기