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공업화학 전망, 제24권 제6호, 2021독일 콘스탄츠대(University of Konstanz): 에틸렌과 일산화탄소의 니켈 촉매에 기반한 공중합 통해 광분해 고분자 (폴리에틸렌) 제조법 개발
범용 플라스틱으로 사용되는 폴리에틸렌은 불활성 탄화수소 사슬로 인해 쉽게 분해되지 않으므로, 매립 지에 영원히 묻혀있다. 이러한 폴리에틸렌을 친환경적으로 만들기 위해 ‘덜 지속적인 형태’로 제작할 필요 가 있으나, 이는 쉽지 않다.
최근 콘스탄츠 대학의 Stefan Mecking 교수 연구팀은 폴리에틸렌 의 긴 탄화수소 사슬의 주요 지점에 반응성 지점을 추가해 고분자의 광노출시 수 개월 안에 분해될 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 포 스피노페놀레이트-배위 니켈 착물(phosphinophenolate-coordinated nickel complex)을 사용해 에틸렌과 일산화탄소을 공중합해 새로운 폴리에틸렌을 합성했다.
이전에도, 다른 촉매와 공중합의 시도를 통해 사슬 내 탄소가 교 대하는 케톤(ketone)계 고분자를 생성했으나 그 특성이 크게 변경되 었다. 그러나 Mecking 연구팀은 새로운 케톤 변성 폴리에틸렌을 처 리하기 위해 기존 사출성형기술을 사용해 기존 표준 고밀도 폴리에 틸렌의 인장특성과 유사한 성형물 제작에 성공했다. 그럼에도 불구 하고, 현재 열화 메커니즘 및 환경 영향을 포함한 재료의 장기 성능 에 대한 추가적 연구는 여전히 필요하다.
연구성과는 AAAS 출판그룹의 Science 온라인판에 게재되었다 (Science 2021, DOI: 10.1126/science.abi8183).
출처: 2021. 10. 31. Chemical & Engineering News Volume 99, Issue 40 (https://cen.acs.org/materials/polymers/Nic kel-catalysts-build-polyethylene-like/99/i40)
작성: 손 희 상 (광운대학교)
Figure. 불활성 탄화수소 사슬로 쉽게 분해되지 않는 폴리에틸렌을 포스피노 페놀레이트-배위 니켈 착물을 이용한 케톤 변형 통해 분해성 폴리에틸렌으로 제작 (Credit: Science)
