촉매공업

목차

1. 촉매공정의 역사

2. 촉매공업 기술의 특징

3. 용도별 촉매의 적용현황

4. 국내 촉매공업의 시장현황

5. 국내 분야별 촉매연구 현황

6. 세계 촉매공업 현황과 연구동향

본문내용

공간적 입체구조가 꼭 들어맞는 것끼리 결합하여, 그 결과 기질이 화학반응을 일으키기 때문이라고 해석하는 이론도 있다. 효소 가운데 비교적 잘 알려져 있는 것이 소화효소(消化酵素)인데, 가령 침 속에 있는 프티알린(ptyalin)은 녹말만을 말토오스(일명 맥아당)로 분해하는 촉매작용을 가지고 있고, 또 위 속의 펩신(pepsin)은 단백질만을 부분 가수분해하는 기능을 가지고 있다. 여기서 프티알린은 분자의 입체구조가 녹말 분자와 꼭 들어맞는 구조를 하고 있어서 녹말만을 분해하는 것이며, 펩신은 단백질 분자와 꼭 들어맞는 구조를 하고 있어서 위와 같은 기질특이성이 생기는 것이라고 해석된다.
효소가 화학반응 속도를 빠르게 하는 것은 일반 무기화학 반응에서 촉매의 작용 메커니즘과 마찬가지로 활성화(活性化) 에너지를 낮추기 때문이다. 화학반응은 반응분자들이 서로 충돌 또는 접촉하여 새로운 산물이 생기는 현상이다. 그러나 충돌이 일어났다고 하여 반드시 반응이 일어나는 것은 아니고, 충돌의 결과 화학반응을 할 수 있는 분자는 어느 수준 이상의 충분한 운동에너지를 가진 것들에 한한다. 어떤 물질이 화학반응을 일으키기 위해 필요한 최소의 운동에너지를 그 반응의 활성화 에너지라고 한다. 따라서 운동에너지가 작은 물질이 반응을 일으키기 위해서는 외부로부터 에너지를 흡수하여 활성화되어야 한다. 온도가 높아지면 반응 속도가 커지는 것은, 반응분자들이 열을 흡수하여 운동에너지가 커져서 활성화 에너지 이상의 에너지를 가진 분자의 수가 많아지기 때문이다. 그런데 효소가 존재하면 이 효소가 기질(基質)과 결합하여 효소-기질 복합체가 형성되는데, 이것이 형성되는 데 필요한 활성화 에너지는 효소가 없을 때의 반응의 활성화 에너지보다 훨씬 작다. 그러므로 효소가 어떤 물질의 화학 반응을 촉진하는 것은 반응에 필요한 활성화 에너지를 줄여주기 때문이라고 해석된다.
효소는 기질특이성을 가지고 있으므로 기질의 종류만큼 효소의 종류도 많다. 그래서 가령 A라는 물질이 B로 될 때는 그에 대한 효소 α가 있게 되고, B가 다시 C로 될 때는 또 이에 대한 효소 β가 있게 된다. 생물체 내에 존재하는 유기화합물의 종류는 수없이 많고, 또 이 많은 화합물들이여러 가지 반응에 참여하므로 생물체 내에 존재하는 효소의 종류도 헤아릴 수 없이 많다. 이 많은 효소들을 구별하기 위하여 각 효소에 명칭을 붙이는데, 대체로 그 효소가 작용하는 기질의 명칭의 어미를 -아제(-ase)로 바꾸어 명명한다. 예를 들면, 말토오스(maltose:맥아당)를 분해하여 포도당으로 만드는 효소는 기질인 말토오스의 어미를 고쳐 말타아제로 한다. 또 때로는 효소가 관여하는 반응의 종류를 표시하면서 어미를 역시 -아제로 바꾸어 부르기도 한다. 예를 들어 수소이탈반응(dehydrogenation)에 관여하는 효소는 수소이탈효소(dehydrogenase)라고 부른다. 이 경우는 기질의 이름을 앞에 붙여 어떤 물질의 수소이탈 반응을 촉진시키는 효소인가를 분명히 한다.예를 들어 숙신산의 수소이탈반응을 촉진시키는 효소는 숙신산 수소이탈효소(succinic acid dehydrogenase)라고 부르는 것과 같다.
효소의 명칭에 이러한 법칙성을 정한 것은 효소들이 많이 발견되면서 비롯된 것이고, 초기에 몇몇 효소들이 하나씩 발견되었을 때는 이러한 법칙성이 없이 명명되었다. 프티알린 ·펩신 등은 이처럼 초기에 명명된 이름들이다. 생체내 물질대사가 깊이 연구됨에 따라 수없이 많은 효소들이 발견되었기 때문에 생물학자들은 이 많은 효소들을 체계적으로 분류하는 방법을 연구하여 현재 국제적 규약에 따라 효소를 6군으로 크게 분류한다. 이 분류는 효소가 촉매하는 반응의 화학적 종류에 따라 분류한 것이다. 그리고 이 6군의 각 군을 다시 몇 가지로 세분하고, 또 각각을 세분하는 식으로 4단계로 분류한다. 또 각 군에 1, 2, 3 …의 번호를 붙이고, 각 분류단계마다 마찬가지로 번호를 붙여 한 가지 효소는 4개의 숫자로 된 번호를 가지게 된다. 각 단계의 번호는 연달아 쓰되, 각 번호 사이에 점을 찍도록 되어 있다. 가령 펩신의 번호는 3, 4, 4, 1로서 제3군에 속하고, 3군이 다시 세분된 것 중의 4군에 속하는 식으로 표시된다.
효소의 제1단계의 분류는 다음과 같이 6군으로 분류된다. ① 제1군 산화환원효소(酸化還元酵素):이 군은 산화환원 반응에 관여하는 모든 효소들을 포함한다. ② 제2군 전이효소(轉移酵素):어떤 분자에서 기능기(機能基:화학반응에 동시에 관여하는 몇 개의 원자의 집단)를 떼어내어 다른 분자에 옮겨주는 효소들을 포함한다. ③ 제3군 가수분해효소(加水分解酵素):고분자(高分子:분자량이 큰 유기화합물 분자)를 가수분해하여 저분자(低分子)로 하는 효소들을 포함한다. 가수분해는 물분자를 첨가하여 큰 분자를 쪼개는 반응이다. ④ 제4군 리아제(lyase):기질로부터 가수분해에 의하지 않고 어떤 기(基:몇 개의 원자들의 집단)를 떼어내어 기질분자에 이중결합(二重結合)을 남기거나 또는 이중결합에 어떤 기를 붙여주는 효소들을 포함한다. ⑤ 제5군 이성질화효소(異性質化酵素):기질 분자의 분자식은 변화시키지 않고 다만 그 분자구조를 바꾸는 데에 관여하는 모든 효소들을 포함한다. ⑥ 제6군 리가아제(ligase):합성효소(合成酵素)라고도 부르는 것으로, ATP(아데노신삼인산)라는 물질 또는 이와 유사한 물질로부터 인산기(燐酸基)를 떼어내면서 그 때 방출되는 에너지를 이용하여 어떤 두 물질을 결부시키는 효소들을 총칭한다.
촉매제품 생산
Diesel Automobile Fuel Combustion Catalyst
Organic Dye Catalyst를 활용한 폐수 처리용 태양반응기 개발 (I) = 한국에너지기술연구소, 1차년도. Solar water detoxification system with organic dye photocatalyst(I) /
http://www.sootfree.co.kr/viewproduct_1_e.html
두산세계대백과 EnCyber
http://www.sootfree.co.kr
· 효소
효소 [ 酵素, enzyme ] 인쇄용 화면

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