전남대 최종훈 교수 공동연구팀
수질오염 주범 질산염 업사이클링 촉매 기술 개발
전남대학교 최종훈 교수(화학교육과)가 서울대 이윤호 교수(화학부), 전북대 조경빈 교수(화학과)와 함께, 질산 염을 화합물 옥심으로 전환할 수 있는 촉매 반응법을 발표했다.
수질오염의 주범으로 꼽히는 질산 염(NO3-)을 이용해 유용한 화합물인 옥심을 만들어내는 업사이클링 기술로 학계의 비상한 관심을 받고 있다.
질산 염은 열역학적으로 안정적인 화학적 구조로 인해 촉매 결합도 어려울뿐더러 반응성도 매우 낮아, 그동안 이를 이용한 화학적 전환 촉매 개발법이 잘 연구되지 않았다.
공동연구팀은 개발한 니켈 분자 촉매를 통해, 질산 염을 일산화 탄소와 반응시켜 탈산소화 반응(deoxygenation)을 통해, 일산화질소 종과 이산화 탄소를 생성하는 반응과 생성된 일산화 질소 종과 유기 물질과의 반응을 통해 옥심을 생성하는 촉매 반응법을 개발했다.
유사한 질산염의 탈질화 반응(NO3-의 N2로의 전환 반응)은 자연계에서 각 단계별 다양한 금속 활성자리에서 여러 단계 반응 경로를 따라 일어난다. 반면, 이 연구는 단일 니켈 분자 촉매에서 연속적인 질산 염의 탈산소화 반응 및 유기 금속 반응을 통해 화학적으로 유용한 옥심을 개발한다는 데 의의가 있다.
이 연구는 세계적인 화학 저널인 ‘안게반테 헤미 국제판(Angewandte Chemie International Edition, 영향력 지수: 16.6)’의 전면 삽화(Frontispiece) 논문으로 게재됐다.
*논문 원제: Nitrate Upcycling Mediated by Organonickel Catalysis.
