포스텍, 자기 물질 촉매·금속 촉매 합친 나노반응기 개발

국내 연구진이 자기 물질 촉매와 플라즈몬 촉매를 합친 나노반응기를 만드는 데 성공했다.

포스텍은 화학과 이인수 교수 연구팀은 자기 물질 촉매와 금속 촉매를 합친 나노반응기를 개발했다고 16일 밝혔다.

둘 이상의 촉매를 합친 나노반응기는 연속적인 촉매 반응을 일으켜 정밀한 화학물질의 합성을 돕는다. 다만 합성 과정에서 각 단계가 광범위한 온도와 압력에 의해 서로 영향을 받아, 반응 단계를 각각 조절하거나 부반응을 억제하기 매우 어려웠다.

연구팀은 자기 코어-촉매와 금속 내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자인 인플라즈몬의 껍질-촉매로 구성된 자기-플라즈몬 다중 모듈형 나노반응기를 개발했다.

나노반응기 중심에는 자기 물질이, 테두리에는 플라즈몬 껍질이 각각 자기장과 근적외선의 영향을 받아 선택적으로 촉매를 활성화한다.

열이나 압력을 가하지 않고도 원하는 곳에만 열에너지를 만들 수 있다는 게 특징이다. 서로 다른 촉매의 간섭을 최소화해 부반응을 일으키지 않을뿐더러, 생물에도 해를 끼치지 않는다.

자기장과 근적외선을 이용해 원격으로 나노반응기를 조절한 결과, 단순한 출발물질들 사이의 원팟(one-pot) 연속반응을 통해서 높은 부가가치의 시남알데하이드를 95％ 수율로 생산할 수 있었다. /이시라기자 [e-mail]