동향

Strategies for the Direct Catalytic Valorization of Methane Using Heterogeneous Catalysis: Challenges and Opportunities

행사&학회소개
1. Introduction

2. Mechanistic Considerations for the Development of Direct CH4 Valorization Routes
2.1. Activation of the C?H Bond.
2.2. Activation of the Oxidant as a Key Step in Oxidative Direct Functionalization Routes.

3. Progress in the Development of Heterogeneous Catalysts for the Direct Activation of Methane
3.1. High-Temperature Routes
3.2. Low-Temperature Routes

4. Outlook
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우리가 사용하는 운송용 연료, 고무나 플라스틱 같은 고분자제품을 생산하기 위한 중요한 화학제품은 석유로부터 얻고 있다. 인구가 증가하고 석유화학제품의 수요는 증가하는 반면 석유 매장량은 한계가 있어서 새로운 원료 발굴이 필요하다.
천연가스는 많은 양이 있어서 상당기간 사용할 수 있을 것으로 예상되고 있지만 주로 연소에 의한 열원으로 사용하고 있고 화학제품을 만들거나 항공유와 같은 운송용 연료로 전환하는 방법은 아직 미흡한 단계에 있다.
합성가스(CO + H2)로 전환한 후에 Fischer-Tropsch 반응으로 연료를 만들거나 메탄올을 만들어 화학제품을 생산하는 간접적인 방법이 있으나 에너지 손실이 크기 때문에 메탄올, C2+ 탄화수소, 방향족화합물 등으로 직접 전환하는 방법이 바람직하다. 이에 필요한 메탄 C-H 결합의 활성화는 많은 연구가 수행되었으나 실용화에는 촉매에 대한 연구가 더 필요한 상태이다.
이 논문에서는 메탄을 직접 중요화합물로 전환하는 불균일 촉매 시스템에 대하여 그동안의 연구결과와 반응메카니즘을 살펴보고 저자들 나름대로의 연구 방향성을 제시하고 있다.