| 초록 |
에너지/전자전달 메커니즘을 통해 라디칼/비라디칼계 산화제로 전환이 가능한 전구체인 과황산은 높은 산화제 변환율, 다양한 가용 활성화 기법, 화학적 안정성 등의 장점 덕분에 고도산화공정의 과산화수소 대체재로서 활용 가능하다. 대표적인 전이금속계 활성화제인 코발트는 단일전자전달반응을 통해 일과황산으로부터 황산 라디칼을 효과적으로 발생시키나, 이과황산과 활성화 효율은 극히 낮은 것으로 알려져 있다. 반면, 백금, 팔라듐, 이리듐 등의 귀금속계 촉매의 활성화 효율은 과황산 종류에 비의존적이나 선택적인 비라디칼 산화 메커니즘을 유도한다. 이런 선행 연구에 근거하여, 본 연구에서는 일/이과황산의 활성화에 공히 높은 반응성을 보유한 촉매 후보로서 제조된 팔라듐-코발트 이종 금속 복합 소재의 오염물질 분해 효율을 평가하고 기저 메커니즘을 규명하고자 한다. 일/이과황산 활성화 적용 시 다양한 팔라듐/코발트 혼합 비율 조건에서 관측된 벤조산 분해 효율을 근거로, 코발트 혹은 팔라듐 단일 금속 촉매 대비 이종 금속 촉매의 우수한 성능을 확인하였다. 전자스핀공명 스펙트럼, 산화 부산물 분석, 라디칼 감쇄제 영향 등을 통해, 전구체 종에 따른 주요 산화 경로의 변이 가능성을 제시하였다. 또한, 시간대전류법과 임피던스 분광법을 기반으로, 환원 유도 라디칼 생성과 전자매개능 증가에 대한 코발트 성분의 역할을 규명하였다. |
