불소화합물을 만드는 새로운 방법 [광석에서 직접 추출 - 옥스포드 대학]

 

 

옥스퍼드 대학교의 과학자들이 독성이 강한 불화수소(HF)를 사용할 필요 없이 광물 형석에서 직접 중요한 불소 함유 화학물질을 제조하는 방법을 발견했습니다.

 

2018년 전 세계 시장 규모가 214억 달러에(약 28조 5000억) 달하는 스마트폰과 전기 자동차의 주요 산업용 폴리머, 농약, 의약품, 리튬 이온 배터리는 모두 불소 화학 물질을 합성하는 데 사용됩니다.

현재 이러한 배터리는 독성이 있고 부식성이 강한 불화수소(HF)를 사용하여 에너지 집약적인 수백 년 된 공정을 통해 만들어집니다. 불화수소 자체는 광물 형석(CaF2)을 황산과 반응시켜 생산됩니다.

엄격한 안전 규정에도 불구하고 불화수소 유출 사고는 여러 번 발생했으며, 때로는 치명적인 결과를 초래하고 환경에 악영향을 미치기도 했습니다.

 

이제 옥스퍼드 대학교의 베로니크 구베르누르가 이끄는 연구팀이 형석에서 직접 불소 화학 물질을 만드는 방법을 개발했습니다.

연구팀은 자연과 칼슘이 뼈와 치아 형성에서 인산염과 강한 결합을 형성하는 방식에서 영감을 얻어 인산염을 함께 갈아서 형석의 불소와 자리를 바꿀 수 있는 방법을 찾아냈습니다.

스테인리스 스틸 공과 형석과 식품 첨가물로도 자주 사용되는 인산칼륨 염이 혼합된 스테인리스 스틸 병을 흔들면 공이 두 고체와 충돌하여 반응하게 됩니다.

플루오로믹스라고 불리는 이 분말 제품은 약물 화합물, 항생제 및 비료에 중요한 불소 화학 물질을 포함하여 50가지 이상의 불소 화학 물질을 만들 수 있는 반응성이 높은 불소화 시약으로 밝혀졌습니다.

이 공정은 현재 산업 공정을 간소화하고 불화수소의 위험한 사용을 없애며 탄소 발자국을 줄임으로써 전 세계 불소화학물질 제조에 획기적인 발전을 가져올 것입니다.

연구팀은 이 기술의 상용화와 안전하고 지속 가능하며 비용 효율적인 불소화 개발에 집중하기 위해 FluoRok이라는 스핀아웃 회사를 설립했습니다.

연구팀은 이번 발견이 전 세계 과학자들이 난해한 화학 문제에 대한 획기적인 솔루션을 개발하는 데 도움이 되기를 기대하며 앞으로 나아가겠다고 했습니다.