나노기술 및 정책 정보

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KIST 민병권 박사 연구팀이 이산화탄소를 자원화할 수 있는 전기화학 인공광합성 촉매를 개발함. 인공광합성 기술을 실현하기 위해선 화학적으로 매우 안정된 상태에 있는 이산화탄소를 손쉽게 일산화탄소로 변환해야하는데, 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하기 위해선 안정적 반응을 보이면서도 전환 효율이 높은 촉매가 필요함. 기존의 연구에서 개발된 촉매는 불순물로 인한 변수가 있을 경우 실험실 수준만큼의 성능과 안정성을 보이지 못하였음. 그러나, 해당 연구진은 전해질을 수돗물로 사용하며, 은 촉매를 이용해 수돗물의 성분 중 '철' 성분이 촉매의 성능을 가장 크게 저하시킨다는 것을 밝힘. 수돗물에서 촉매의 내구성을 높이기 위해 금속 불순물이 증착되어도 문제가 없도록 탄소나노튜브에 질소 원소가 함유된 형태의 촉매를 개발함. 이 촉매는 고가의 상용 촉매인 은 촉매에 버금가는 이산화탄소 전환 성능을 보임. 은촉매는 수돗물에서 20분 이내에 성능이 80% 이상 감소하는데 반해 이 촉매는 120시간 동안 안정적 성능을 유지함.

이번 연구를 통해 밝혀진 내구성 저해 요소와 탄소 기반 촉매의 장시간 내구성 확보 결과를 통해 인공광합성 기술의 실용화 가능성을 높일 것으로 기대됨.

※ Applied Catalysis B: Environmental 게재

※ 미래창조과학부, 한국연구재단, KIST 지원