황산은 뛰어난 촉매제로서의 특성과 경제성으로 산업현장에서 다양한 화학 반응에 널리 사용되고 있다. 그러나 황산은 사용 후 재활용이 불가능하고 대량의 폐수를 발생시키는 특성이 있어 폐기과정에서 환경오염의 위험이 있으며 폐수 처리 과정에서 추가적인 비용 과 에너지가 소모된다. 본 연구는 황산을 대신할 수 있는 친환경 촉매제를 활용하여 폐수 의 배출을 줄이고 기업의 친환경 경영을 강화할 수 있는 방안을 모색하고자 실시되었다. 연구에서는 아민 산화반응을 위해 사용되는 말레인산 무수물 기반 고분자 촉매인 PIMA 과 POMA을 평가하여 피리딘 유도체의 아민 산화반응을 최적화하였다. POMA 촉매는 아연 피리치온 합성에 적용되었으며, 98% 이상의 선택성과 93% 이상의 합성 수율로 높은 촉매 활성을 보였다. 또한 촉매는 여과 과정을 통해 쉽게 회수되었으며, 회수율은 99.8% 를 초과하였고, 여러 번 사용 후에도 활성을 유지하였다. POMA 촉매는 전통적인 황산 촉매를 대체하여 폐수 발생에 의한 환경 부담을 최소화하고 기업의 ESG 경쟁력을 높이는 데 기여할 것으로 기대한다.

The sulfuric acid is widely used as a catalyst in various chemical reactions. Its excellent catalytic properties and cost-effectiveness make it a crucial component across many industries. However, sulfuric acid is non-recyclable after use, consuming significant energy and resources and generating large volumes of wastewater. This wastewater poses severe environmental impacts and incurs additional costs and energy for treatment. This study evaluates maleic anhydride-based polymer catalysts, PIMA and POMA, for the amine oxidation reaction, optimizing the amine oxidation of pyridine derivatives. POMA catalyst was applied to the synthesis of zinc pyrithione, demonstrating high catalytic activity with over 98% selectivity and a synthesis yield of over 93%. Additionally, the catalysts were easily recoverable through filtration, swith a recovery rate exceeding 99.8%, and maintained activity after multiple uses. This study develops presents an eco-friendly recyclable anhydride polymer catalyst application system and verify its performance through amine oxidation, thereby suggesting an alternative to sulfuric acid catalyst that is easily recoverable, recyclable, and reduces wastwater generation.

국문요약
Abstract
1. 서 론
2. 이론적 배경 및 선행연구
    2.1. 이론적 배경
    2.2. 선행 연구
3. 연구 내용
    3.1. 실험 방법
    3.2. 합성 실험 및 Zinc pyrithione의 합성
4. 결과 및 고찰
    4.1. 촉매 반응성 평가
    4.2. 촉매의 작용 메커니즘
    4.3. 촉매 회수 및 재활성 평가
    4.4. 경제성 및 부산물 발생량 비교
5. 결 론
참 고 문 헌

• 유종철(롯데케미칼 기초화학연구소 안전환경팀장) | Yoo Jong Cheol (Team Leader, LOTTE chemical Corp. Institutute of Technology))