한국연구재단은 배종욱 성균관대학교 교수팀이 철-지르코늄 촉매 개발로 기존 철 촉매의 반응 감소성을 극복했다고 29일 밝혔다.  

제철산업의 부생가스 주성분인 혼합가스는 많은 양의 일산화탄소와 이산화탄소를 함유하고 있다. 이를 철 촉매를 사용해 탄화수소로 만들 수 있다. 그러나 철의 소결현상 때문에 시간에 따라 촉매 반응이 급속도로 낮아지는 한계가 있었다.

연구팀은 철에 지르코늄 금속산화물을 혼합하는 방법을 사용해 철의 소결현상을 완화시켰다. 기존 철 촉매는 반응 초기부터 서서히 반응성이 감소하는 현상이 일반적이나, '철-지르코늄' 금속산화물 촉매는 강한 상호작용으로 60시간 이상의 반응시간에서도 안정된 반응올 보였다.

지르코늄(원자 번호 40)은 공기 중에서 지르코니아(산화지르코늄, ZrO2)를 형성해 열적·기계적·화학적으로 안정된 구조를 지니고 있고, 불균일 촉매반응에서도 안정된 화학 구조를 보인다.

배종욱 교수는 "이번 촉매 개발로 지구 온난화와 환경오염의 주범인 일산화탄소와 이산화탄소를 액체연료로 쉽게 전환할 수 있게 됐다"면서 "가솔린과 디젤 등 고부가 가치의 에너지 자원을 대체 자원으로부터 직접 제조할 수 있는 기술이 될 수 있다"고 효과를 기대했다.

이 연구성과는 화학 분야 국제학술지인 '에이시에스 카탈리시스(ACS Catalysis)' 7월 27일자 논문으로 게재됐다.