나노기술 및 정책 정보

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● 마츠시마 히사요시 교수(홋카이도대) 연구팀이 원자 1개 두께의 그래핀 막으로 수소(H2)와 중수소(D2) 분리할 수 있음을 실증하고 분리 메커니즘도 규명

● 그래핀막의 H/D 분리를 검증하기 위해 고체 고분자형 전기화학 디바이스를 이용했으며, 디바이스 내의 수소 이온과 중수소 이온이 생성하는 전극 부위에 그래핀 막을 붙이고 막을 통과한 수소 이온과 중수소 이온의 양을 정량적으로 평가한 결과, 중수소 이온보다 수소 이온이 그래핀 막을 통과하기 쉬어  H/D가 분리됨을 입증

● 중수소 이온보다 가벼운 수소 이온이 그래핀 막을 많이 빠져나가는 ‘양자 터널 효과’ 현상에 기인하고 있음을 시사

ACS Nano (2022.09.01.), Efficient Hydrogen Isotope Separation by Tunneling Effect Using Graphene-Based Heterogeneous Electrocatalysts in Electrochemical Hydrogen Isotope Pumping