도야마 대학 등의 연구 그룹은 코발트의 사용량을 대폭 삭감할 수 있는 캡슐형 FT 합성 촉매를 개발했다.
Fischer-Tropsch (FT) 합성은 합성 가스(일산화탄소와 수소의 혼합 가스)로부터 경유 등의 석유 대체 연료 및 화학품을 합성하는 촉매 반응.합성가스는 천연가스(셰일가스, 메탄하이드레이트를 포함), 바이오매스, 석탄, 가연성 쓰레기로부터 간단하게 제조할 수 있기 때문에, FT합성 반응은 산업상 임팩트의 큰 촉매 반응의 하나라고 할 수 있다.그러나 코발트는 자원량이 적은 중요 금속이며 전기 자동차의 등장에 따른 가격 상승도 있어 코발트 사용량의 대폭적인 삭감이 요구되고 있다.
종래의 FT 합성 촉매는 촉매 담체 표면에 코발트 나노 입자가 고정된 구성.큰 코발트 나노입자에서는 분자가 긴 경유와 제트 연료가 합성되고, 작은 코발트 나노입자에서는 분자가 짧은 LPG, 경질 올레핀이 합성된다.
한편, 본 연구 그룹은 "코발트 입자의 크기가 제품 분자의 길이를 결정한다"는 지금까지의 정설을 뒤집는 실리카층으로 덮인 코발트계 캡슐 촉매를 개발했다.이 신규 촉매에서는 작은 코발트 나노입자에서는 분자가 긴 경유와 제트 연료가 합성되어 큰 코발트 나노입자에서는 분자가 짧은 LPG, 경질 올레핀이 합성되는 것을 새롭게 발견했다고 한다.
이번 발견에 의해, 종래의 담지형 FT 상업 촉매에서는 중량비 30~40%였던 코발트 함유량을, 5~10% 이하까지 삭감할 수 있다.연구 그룹은 이 촉매를 FT 합성 플랜트의 신규 상업 촉매로서 실용화를 목표로 함과 동시에 FT 합성과 유사한 반응인 이산화탄소와 수소로부터의 액체 연료의 합성에도 응용을 목표로 하고 있다.
