Direct synthesis of hydrogen peroxide is attracting attention as an efficient and environmental way to replace existing methods of using anthraquinone containing solvent. However, it is essential for the development of efficient metal catalysts because of water formation and self-decomposition of hydrogen peroxide. In this dissertation, the use of zeolite-templated carbon as an efficient carbon support showed high hydrogen peroxide selectivity as well as high hydrogen activity. Zeolite-templated carbon with its unique three-dimensional connected micropore and rich oxygen contents, was able to efficiently disperse metal particles and block side reactions with fast molecular diffusion. Furthermore, we analyze the correlation with direct synthesis of hydrogen peroxide reaction results through physical and chemical analysis of zeolite-templated carbon.
과산화수소 직접 합성은 기존의 안트라퀴논 화합물을 이용하는 방법을 대체할 수 있는 효율적이고 환경적인 방법으로 주목받고 있다. 하지만 물 생성이나 과산화수소 분해로 인해 과산화수소 선택도가 떨어지기 때문에 효율적인 금속 촉매의 개발에 대한 필수적이다. 본 학위 논문에서는 효율적인 탄소 지지체로써 제올라이트 주형탄소를 이용하여 높은 과산화수소 선택도 뿐만 아니라 높은 수소 활성을 보일 수 있었다. 제올라이트 주형탄소는 3차원적으로 연결된 독특한 마이크로 기공구조와 함께 풍부한 산소 활성점을 가진 탄소로 금속 입자를 효율적으로 분산시킬 수 있을 뿐만 아니라, 빠른 분자 확산으로 부반응을 차단할 수 있었다. 또한, 제올라이트 주형탄소에 대한 물리·화학적 분석을 통해 과산화수소 직접 합성 반응 결과와의 상관관계에 대해 분석하였다.
