나노기술 및 정책 정보

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● 울산과학기술원(UNIST) 주상훈 교수 연구팀은 환경 전기화학적 과산화수소 생산에 쓰이는 탄소계 촉매를 개발했으며, 촉매의 핵심 설계 요소가 밝혀져 향후 촉매 개발의 방향을 제시할 수 있을 전망

● 탄소계 촉매는 가격이 매우 저렴해 전기화학적 과산화수소 생산법에서 주목받는 물질이지만, 촉매 활성화 작업 중 일어나는 무분별한 촉매 구조 변화로 촉매 성능을 위한 핵심 요소를 실험적으로 파악하기가 힘들었던 상황 

● 연구팀은 탄소 촉매의 구조를 정밀하게 조절할 수 있는 합성법을 이용하여 탄소계 촉매의 성능과 효율을 향상시키는 핵심 촉매 설계 요소를 밝히고, 이를 활용해 고성능 나노다공성 탄소 촉매를 개발

● 해당 연구 과정에서 카르복실 작용기와 엣지 탄소가 핵심 촉매 활성점이라는 것을 밝혀냈고, 이를 바탕으로 활성점의 수가 극대화된 고성능 촉매를 개발

● 연구팀이 개발한 촉매는 현재까지 보고된 탄소계 촉매 중 가장 높았으며, 168시간 동안 성능 저하 없이 안정적으로 과산화수소를 생산했으며, 100%에 가까운 효율을 보인 것으로 확인  

※ Chem 게재(2021.08.30.), “Designing Highly Active Nanoporous Carbon H2O2 Production Electrocatalysts through Active Site Identification”

※ 과학기술정보통신부, 한국연구재단 (중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업, 수소에너지혁신기술개발사업) 지원