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KAIST、メタンを直接転換して化学原料にする単一原子触媒を開発

単一かつ低温の工程で可能


韓国研究財団(チョ・ムジェ理事長)はKAISTのイ・ヒョンジュ教授とソウル大学校のイ・ジョンヒョプ教授共同研究チームがメタンを直接転換してメタノールやエタンなどの化学原料を生産できるロジウム単一原子触媒を開発したと12月12日に発表した。

化石燃料であるメタンはシェールガスなどに豊富に存在する。しかし一部の地域にのみ存在し輸送コストが高いため大部分は油田で捨てられる。こうしたメタンを活用するためには化学燃料転換技術が必要となる。これまではメタンを合成ガスなどの中間化合物の形態を経てメタノールなどの化学物質に転換した。しかし摂氏800度以上の高い温度が必要なうえ多くの工程段階を経ねばならないという難点があった。

研究チームは貴金属物質であるロジウムが単一原子の形態で担持体に分散された単一原子触媒を開発してこうした問題を解決した。担持体は金属原子を支えている物質で金属原子が互いに塊にならないように固定する物質を意味する。

開発された触媒を利用して液体の状態でメタンを転換すれば100度以下の単一かつ低温の工程でメタノールを生産できる。また気体の状態でメタン転換時にも300度以下の低温工程でエタンを生産できるが、従来の工程よりも低い温度でメタンを転換できるので高付加価値化合物の生産によるエネルギー効率性が高い。

イ・ヒョンジュ教授とイ・ジョンヒョプ教授は「本研究は触媒とメタンとの相互作用を原子単位で深く理解しメタンを直接転換する新たな触媒を開発したもの。メタンの直接転換と単一原子触媒の技術を確保したことでメタンをさまざまな化学原料に転換する技術の開発に役立つだろう」と話している。

研究成果は化学分野の国際学術誌『Journal of the American Chemical Society』に11月10日付で掲載された。




[2017-12-15]

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