나노기술 및 정책 정보

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● 현택환 교수(서울대) 및 기초과학연구원 공동 연구팀은 기존의 수소생산 플랫폼보다 수소발생반응 효율이 뛰어나 수소 대량생산에 유리한 부유식 광촉매 플랫폼을 개발

● 연구팀은 해당 플랫폼의 상부 광촉매층과 하부 지지층을 모두 다공성 구조용 폴리머로 만들어 표면장력을 높이고 밀도가 낮은 크라이오에어로겔 형태로 광촉매를 제작해 부력을 확보

● 수소발생반응 측면에서, 해당 플랫폼은 물에 의한 광감쇠를 방지해 에너지변환효율이 높고 수소 기체를 공기 중에 쉽게 확산시킬 수 있어 역산화반응이 일어나지 않아 높은 반응수율을 유지

● 연구팀은 해당 플랫폼에 단원자 Cu/TiO2 촉매를 탑재해 실험을 수행한 결과, 플랫폼 면적 1 m2당 일간 약 79.2 mL의 수소를 발생시킬 수 있어 기존의 수중 플랫폼보다 수소 생산 성능이 뛰어나면서도 해수환경에 2주 이상 노출돼도 성능저하가 없는 것으로 확인

● 본 연구는 바다에서 친환경 수소 생산 가능성을 확인 및 세계 최고 수준의 생산 성능을 확보했으며, 수소 이외에도 다양한 화학반응에 적용할 수 있어 광촉매 수소 생산 기술 상용화를 앞당기고 탄소중립 실현에 기여할 것으로 기대

Nature Nanotechnology (2023.04.27.), Floatable photocatalytic hydrogel nanocomposites for large-scale solar hydrogen production