헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 친환경 전기 과산화수소 생산 공법의 상용화 가능성을 높이는 고성능 촉매를 개발했다. 해당 촉매는 이제껏 보고된 탄소계 촉매 중 활성과 반응 효율이 가장 높았다. 특히, 촉매의 핵심 설계 요소가 밝혀져 향후 촉매 개발의 방향을 제시할 수 있을 전망이다. UNIST 화학과 주상훈 교수팀은 친환경 전기화학적 과산화수소 생산에 쓰이는 탄소계 촉매를 개발했다. 전기화학적 과산화수소 생산법은 복잡한 과정을 거치는 기존 과산화수소 생산 공법과 달리 간단하며 오염물질 배출이 없다. 탄소계 촉매는 가격이 매우 저렴해 주목받는 물질이다. 하지만 탄소계 촉매의 성능을 향상시키기 위한 ‘촉매 활성화’ 작업 중 일어나는 무분별한 촉매 구조 변화로 인해 촉매 성능을 위한 핵심 요소를 실험적으로 파악하기가 힘들고 촉매 개발에 제약이 있었다. 연구팀은 탄소 촉매의 구조를 정밀하게 조절할 수 있는 합성법을 이용해 탄소계 촉매의 성능과 효율을 향상시키는 핵심 촉매 설계 요소를 밝히고 이를 활용해 고성능 나노다공성 탄소 촉매를 개발했다. 임준성 화학과 박사과정 연구원은 “카르복실 작용기와 엣지 탄소가 핵심 촉매 활성점이라는 것을 밝히고 이러한 사실을 바탕
[헬로티 = 김동원 기자] 온실가스인 ‘이산화탄소’를 없애는 동시에 ‘전기’와 ‘수소’를 생산하는 ‘수계 금속-이산화탄소 시스템(Aqueous Zn-CO2 system)’의 성능을 높여줄 촉매가 개발됐다. 연구진이 앞서 개발한 ‘수계 금속-이산화탄소’ 시스템의 상용화 가능성이 한층 더 밝아질 전망이다. 김건태, 백종범 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀은 루테늄 금속과 탄소를 포함한 복합체 촉매를 개발했다. 이 촉매를 이산화탄소를 활용해 전기와 수소를 생산하는 ‘수계 금속(아연)-이산화탄소 시스템(Aqueous Zn-CO₂ system)’에 적용하면 수소를 쉽고 빠르게 얻을 수 있다. 개발된 촉매는 이산화탄소가 녹아 있는 ‘탄산 환경’에서도 잘 작동할 뿐만 아니라 저렴한 재료를 이용해 간단한 공정으로 합성 가능해 상용화 가능성도 높다. ▲ 김건태·백종범 교수 공동 연구팀은 이산화탄소가 포화된 전해질에서도 잘 작동하는 금속 유기물 복합 촉매를 개발했다. (사진 : UNIST) 기존 촉매, 이산화탄
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