학술논문
A Homogeneous Ru-PNP Organometallic Catalyst Directly Heterogenized by Friedel-Crafts Reaction for the Hydrogenation of CO2 to Methanol / 루테늄이 포함된 균질계 유기금속 촉매의 프리델 크래프트 반응을 통한 직접 비균질화 및 이를 이용한 이산화탄소의 수소화 반응을 통한 메탄올 합성에 관한 연구
Document Type
Dissertation/ Thesis
Author
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Subject
Language
English
Abstract
CO2 as a C1 feedstock, can be hydrogenated to value added products such as formate, methanol. In this study, Ru-based, po-rous heterogeneous catalyst was synthesized through Friedel-Crafts reaction using homogeneous. The synthesized catalyst successfully converted CO2 into methanol through hydrogenation with a turnover number of 324; this value is about 70 % of the reaction using a homogeneous catalysts. Also, the synthesized catalyst was found to be stable in air and during the hydrogenation reaction, and was recycled by simple filtration.
이산화탄소의 수소화 반응을 통한 메탄올의 생성은 대표적인 온실가스의 하나인 이산화탄소를 공급원료로 사용하여 고부가가치 산물로 전환 할 수 있는 매우 중요한 연구이다. 본 연구에서는 잘 알려진 친전자성 방향족 치환반응의 하나인 Friedel-Crafts 반응과 메탄올 제조에 좋은 활성을 가진 것으로 알려진 균질계 촉매 Ru-MACHO를 이용하여 비균질계 촉매를 합성하였다. 합성된 촉매는 EDS, XPS, FT-IR분석을 통해 균질계 촉매의 성질이 유지되고 있음을 확인했으며, BET를 통해 390 m2/g의 표면적과 2.2 nm의 pore size를 가진 다공성 물질임을 확인했다. 촉매를 이용하여 이산화탄소의 수소화 반응을 통해 메탄올이 생성되는 것을 확인했으며, 균질계 촉매를 이용한 반응의 70 % 수준의 활성을 가지는 것으로 확인되었다.
이산화탄소의 수소화 반응을 통한 메탄올의 생성은 대표적인 온실가스의 하나인 이산화탄소를 공급원료로 사용하여 고부가가치 산물로 전환 할 수 있는 매우 중요한 연구이다. 본 연구에서는 잘 알려진 친전자성 방향족 치환반응의 하나인 Friedel-Crafts 반응과 메탄올 제조에 좋은 활성을 가진 것으로 알려진 균질계 촉매 Ru-MACHO를 이용하여 비균질계 촉매를 합성하였다. 합성된 촉매는 EDS, XPS, FT-IR분석을 통해 균질계 촉매의 성질이 유지되고 있음을 확인했으며, BET를 통해 390 m2/g의 표면적과 2.2 nm의 pore size를 가진 다공성 물질임을 확인했다. 촉매를 이용하여 이산화탄소의 수소화 반응을 통해 메탄올이 생성되는 것을 확인했으며, 균질계 촉매를 이용한 반응의 70 % 수준의 활성을 가지는 것으로 확인되었다.