IBS, 타이타늄 촉매반응으로 플라스틱 원료인 '올레핀' 합성 성공

타이타늄 촉매를 이용한 탈수소반응 메커니즘.
타이타늄 촉매를 이용한 탈수소반응 메커니즘.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)이 그동안 800도에 이르는 고온에서 만들어 내던 '올레핀'df 약 75도의 낮은 온도에서 합성하는데 성공했다. 플라스틱·의약품의 원료인 '올레핀'을 만드는데 필요한 에너지 비용을 대폭 절감할 수 있게 됐다.

IBS는 백무현 분자활성 촉매반응 연구단 부연구단장과 마노즈마네 연구위원이 미국 펜실베니아대 연구팀과 함께 타이타늄을 촉매로 활용해 올레핀을 만들어내는데 성공했다고 28일 밝혔다.

올레핀은 석유화학산업 분야의 주요 소재다. 석유를 800도의 고온에서 증기 분해해 만든다. 연구팀은 계산화학과 분자 내부의 전자를 양자역학적으로 계산하는 '밀도범함수'를 활용해 타이타늄이 최적의 촉매 물질이라는 것을 확인했다. 타이타늄은 기존 촉매 물질에 비해 수십배 저렴한 물질이다.

연구팀은 타이타늄을 촉매로 활용해 약 75도의 낮은 온도에서도 탄소와 수소의 결합을 끊어주는 탈수소반응이 일어나는 것을 확인했다. 백 부단장은 “타이타늄은 매우 저렴하고 구하기 쉬워 올레핀 합성에 적합하다”면서 “반응성과 효율성을 높이면 기존 공정 비용을 대폭 줄일 수 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com