나노기술 및 정책 정보

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● 중국 난카이대학교의 뤄징산 교수 연구팀과 독일, 싱가포르 및 스페인 공동 연구팀이 수소 흡착-탈착 성능이 뛰어난 로듐 클러스터와 단원자 구리(Rh@Cu)를 구리 나노와이어에 분산적으로 탑재하여 낮은 과전압에서 암모니아 합성의 선택도를 높일 수 있는 새로운 암모니아 합성 전기촉매를 개발

● 암모니아는 에너지 캐리어 및 수소 저장 수단으로 활용도가 높지만 생산량이 증가하면 이산화탄소, 질산염 등 오염물질의 배출량이 증가하는 문제가 발생

● 연구팀이 개발한 방안은 신재생에너지 기반의 새로운 합성법으로 기존 암모니아 생산 공정인 하버-보슈법을 대체하여 오염물질을 줄일 수 있음

● 연구팀이 상온 상압에서 진행한 테스트 결과에 의하면, 낮은 전위에서 93%의 패러데이 효율과 162mA/cm2의 전류밀도를 나타내었고, 암모니아 수율 최고치는 1.27mmol/h･cm2에 달함.

● 해당 연구 성과는 새로운 고활성·고선택도 암모니아 합성 촉매의 설계 방안을 제시하고, 전기화학적 질산염 환원기전 연구의 활성화에 기여

※ Angewandte Chemie International Edition 게재(2022.03.17.)“Efficient Electrochemical Nitrate Reduction to Ammonia with Copper Supported Rhodium Cluster and Single-Atom Catalysts”