25억 달러 넘는 촉매 시장 이끌 신기술 기능성 나노물질 연구단은 벌집 모양을 가지고 있는 고효율 제올라이트 촉매 물질을 합성하는 데 성공했다. 이는 크기 3.5㎚의 거대기공이 벌집 모양의 연탄구멍처럼 뚫려 있고, 그 기공을 지탱하는 골격에는 크기 1㎚이하 미세기공이 규칙적으로 뚫려있는 형태로 기존의 촉매 물질들에 비해 월등히 뛰어난 촉매 활성을 보여주고 있다.

korRyoo, Ryong한국과학기술원 : 화학

Carbon molecular sieve material with structural regularity, method for preparing the same and use thereof

Disclosed is a carbon molecular sieve material. It is prepared by a method comprising the step of adsorbing a mixture of an aqueous carbohydrate solution and an acid or a polymer precursor into pores of an inorganic molecular sieve material; drying and polymerizing the adsorbates; re-adsorbing a mixture of an aqueous carbohydrate solution and an acid or a polymer precursor onto the resultant mixture obtained in the previous steps, and drying and polymerizing the adsorbates; carbonizing the adsorbates through thermal decomposition; and removing the framework of the inorganic molecular sieve from the carbonized adsorbates by use of a fluoric acid or a sodium hydroxide solution. With uniformity in pore size and regularity in structure, the carbon molecular sieve is suitable for use in catalysts, adsorbents, supports, sensors, electrodes, etc

Synthesis of BEA, MTW and MFI type zeolites possessing additional meso- and macro porosity using cyclicdiammonium organic templates

본 발명은 제올라이트의 합성 조성에 싸이클릭다이암모늄을 첨가하여 5-50 nm 크기의 매우 작은 결정 크기를 갖는 제올라이트 및 유사 분자체의 합성에 관한 것이다. 덧붙여 본 발명은 탈알루미늄화, 이온 교환, 그리고 그 외의 다른 후처리에 의해 활성화되거나 관능화 된 마이크로-메조다공성 분자체 물질 및 그 촉매 활용을 포함하고 있다.본 발명에 의해 합성된 나노결정성 분자체는 마이크로기공(직경 003c# 1nm)을 포함하는 분자체 결정 사이사이에 메조기공 (2003c#직경003c#50 nm) 및 마크로기공 (50 nm003c#직경)이 존재하기 때문에 분자확산이 증진되며, 기존의 제올라이트에서 보였던 촉매 및 이온교환 수지의 기능에서 활성이 크게 증진되었다. 또한 거대분자의 확산 및 흡착이 용이하여 대형 유기 분자의 알킬레이션, 아실레이션 반응 등에서 매우 높은 반응성을 보인다

Regularly stacked multilamellar and randomly arranged unilamellar zeolite nanosheets, and their analogue materials whose framework thickness were corresponding to one unit cell size or less than 10 unit cell size

본 발명은 제올라이트의 합성 조성에 유기계면활성제를 첨가하여 합성한, 단일 단위 결정 격자 (single unit cell) 두께의 결정성 골격이 단일 또는 다중판상구조로 층이 규칙적이거나 불규칙적으로 정렬된 마이크로다공성 분자체 물질 및 유사 분자체 물질에 관한 것이다. 덧붙여 본 발명은 탈 알루미늄화, 이온 교환, 그리고 그 외의 다른 후 처리에 의해 활성화되거나 관능화 된 마이크로-메조다공성 분자체 물질 및 그 촉매 활용을 포함하고 있다. 이러한 신규 물질들은 극미세 두께의 골격 구조로 인하여 외표면적이 비약적으로 증가하였고, 이로 인하여 분자확산이 증진되어 기존의 제올라이트에서 보였던 촉매 및 이온교환 수지의 기능에서 활성이 크게 증가하였다. 특히, 유기 분자들의 탄소-탄소 커플링 (coupling) 반응, 알킬레이션 (alkylation), 아실레이션 (acylation) 등 여러 유기 반응에서 매우 높은 반응성과 비약적으로 증진된 촉매 수명을 보여 주었다

Production method of mesoporous organic polymer catalyst, mesoporous organic polymer catalyst produced using the method, and process for epoxidation of olefins using the catalyst

본 발명은 메조다공성 유기고분자촉매의 제조방법, 그 제조방법을 이용하여 제조된 메조다공성 유기고분자촉매 및 그 촉매를 이용한 올레핀 에폭시화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 메조다공성 유기고분자촉매의 제조방법은, 다공성 금속산화물을 소수화하여 주형을 제조하는 단계; 상기 주형에 유기 단분자 용액을 함입시키고 열처리하여 고분자를 중합하는 단계; 상기 고분자 중합 단계에서 얻어진 복합체에서 상기 주형을 제거하여 다공성 유기고분자 지지체를 제조하는 단계; 상기 다공성 유기고분자 지지체에 암모늄 관능기를 도입하는 단계; 상기 다공성 유기고분자 지지체를 NaNO3 용액에 혼합한 후 H2O2에 분산시키는 단계; 폴리옥소메탈레이트를 상기 분산 단계에서 얻어진 분산액에 교반시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다

그래핀 특유의 성질과 다공성 구조로 인해서 3차원형상의 그래핀 구조체는 많은 관심을 받고 있다. 이러한 탄소 물질의 합성은 제올라이트를 주형으로 사용하여 시도되어 왔다. 하지만, 높은 합성 온도 때문에 제올라이트 기공 외부에서도 탄소의 침적이 함께 일어나는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 제올라이트 기공에 란타늄 이온을 담지시키면 에틸렌 및 아세틸렌을 이용한 탄화온도를 상당히 낮출 수 있음을 보여주었다. 이로 인해, 그래핀과 유사한 탄소 구조가 무분별한 탄소 침적 없이 선택적으로 제올라이트 기공안에 만들어 질 수 있었다. 단결정 X선 회절 분석 결과는 이 탄소가 미세기공 표면을 따라 형성되어 있음을 증명하였다. 제올라이트 주형 제거 이후에는 탄소구조가 높은 전기 전도도를 보여주었다. 더 나아가, 리튬이온전지나 촉매지지체로의 실제 응용에서 매우 중요한 과제인 많은 양의 합성도 쉽게 가능하였다.

korRyoo, Ryong한국과학기술원 : 화학

METHOD FOR SYNTHESIZING NANOCRYSTALLINE/NANOPOROUS TRANSITION METAL OXIDES

본 발명은 나노 결정질의 나노 다공성 전이금속 산화물의 제조 방법과 이에 의해 제조된 전이금속 산화물에 대한 것이다. 상세하게는, 전이금속 산화물을 제조하기 위해 2 가지 유기 주형, 즉 탄소분자 전구체와 양쪽성 유기고분자를 전이금속 전구체와 함께 자가 조립하고 열분해하여 나노다공성 탄소/전이금속 산화물의 혼성체를 형성시킨 후에 소성 과정을 통해 탄소를 제거하는, 나노 결정성을 가지는 나노 다공성 전이금속 산화물의 제조에 대한 것이다. 나노 결정질의 나노 다공성 전이금속 산화