캐털리스트

1. 캐털리스트의 정의

캐털리스트는 화학반응에서 반응속도를 높이기 위해 사용되는 물질로, 반응물과는 달리 반응 후에도 변화하지 않고 재사용할 수 있는 특성을 갖고 있다. 즉, 캐털리스트는 화학반응의 활성화 에너지를 낮춰서 반응이 더 빠르게 일어나도록 돕는 역할을 한다. 예를 들어, 자동차 배기가스 정화에 사용되는 촉매인 혈액촉매는 틀래이닝 반응에서 배기가스 내 유해물질인 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx)를 무해한 질소(N₂), 이산화탄소(CO₂)로 전환하는 데 중요한 역할을 한다. 캐털리스트의 활용은 산업 전반에 걸쳐 매우 중요하며, 세계 촉매 시장 규모는 2020년 기준 약 1080억 달러에 달했고 연평균 성장률은 5.3%로 예측된다. 이는 환경 규제 강화와 친환경 기술 개발이 활발해지고 있기 때문이다. 화학 반응에서 캐털리스트는 반응 메커니즘의 활성화된 상태에서 반응물과의 접촉면을 제공하며, 반응의 전이 상태를 낮춤으로써 반응이 더 쉽게 일어나게 만든다. 또, 촉매의 표면적이 크거나 구조가 특수화된 경우 반응 효율은 더욱 높아지며, 예를 들어 백금, 팔라듐, 로듐과 같은 귀금속 촉매는 자동차 배출가스 저감장치에 주…