안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
백금 촉매는 원자 구조 특성상 다양한 화학 반응을 매우 촉진하면서도 가혹한 환경에서 안정성을 유지하여 산업 전반에서 대체 불가능한 핵심 소재로 사용됩니다.
화학 반응이 지속되려면 촉매 표면에 반응물이 잘 붙어야 하며, 반응 후 생성물이 잘 떨어져 나가야 합니다. 백금은 반응물과의 결합력이 너무 강하지도 약하지도 않은 최적의 전자적 특성을 지녀 높은 반응 유효성을 보입니다. 그런데 백금의 d-오비탈 전자는 화학 결합을 용이하게 재배열하여 반응의 활성화 에너지를 대폭 낮춰 화학 반응 속도가 획기적으로 향상됩니다. 또한, 고온, 고압, 강력한 산성 및 산화 조건에서도 결정 구조가 쉽게 변형되거나 부식되지 않고 산화 반응, 환원 반응, 수소화 및 탈수소화 반응 등 여러 형태의 화학 반응에 반응물 종류를 가리지 않고 광범위하게 적용할 수 있습니다.
백금 촉매의 장점으로 낮은 온도와 압력 조건에서도 고수율의 화학 반응을 유도하므로 공정 운영에 필요한 에너지를 감소시키며, 자동차 배기계통의 800°C 이상 고온이나 연료전지 내부의 강산성 전해질 환경에서도 촉매 피독 및 열화 현상에 잘 견뎌 장기간 성능을 유지합니다. 또한, 초기 도입 비용은 비싸지만 사용 후 폐촉매에서 정제 및 회수율이 90% 이상으로 높아 지속적인 자원 재활용 체계가 잘 갖추어져 있습니다.