이리듐 촉매를 이용한 바이오매스의 부가 가치 화합물로의 전환

Abstract

화석 연료를 대체하기 위해 바이오매스를 화학적으로 전환하여 추가적인 탄소 방출 없이 많은 화합물과 연료를 만드는 연구가 활발하다. 바이오매스로부터 유래한 레불린산은 수소화 반응을 통해 γ-발레로락톤 합성이 가능하다. γ-발레로락톤은 낮은 독성, 낮은 휘발성 등의 특성 덕분에 다양한 산업에서 용매로써 이용된다. 게다가 에탄올보다 더 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 직접 연료로 이용하거나 연료 첨가제로 활용할 수 있다. 그리고 바이오매스를 기반으로 하는 다양한 알코올들의 축합 반응을 통해 기존의 석유로부터 유래한 연료, 윤활유 등을 합성할 수 있다. 본 연구에서는 이리듐 촉매를 이용하여 바이오디젤 산업의 주요 부산물인 글리세롤과 그 외 다양한 알코올을 수소원으로 하여 레불린산을 γ-발레로락톤으로 전환하였다. 그리고 동일한 촉매를 이용하여 바이오매스로부터 나올 수 있는 여러 알코올의 축합 반응을 통해 다양한 구조의 케톤, 알코올을 합성하였다.