나노기술 및 정책 정보

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● 중국 홍콩시립대학교 장화 교수 연구팀은 습식 화학 파종법을 이용하여 비일상적인 fcc-2H-fcc 이종상을 보유하고 있는 Pd@Ir 코어 쉘 나노 구조(2H : 육각형 밀집; fcc : 면심 입방체)를 합성

● 나노 물질 상 공학(Phase Engineering of Nanomaterials, PEN))의 발전에 따라 비일상적인 결정상(이종상 포함)을 보유하고 있는 귀금속 이종 구조 구축은 효율적인 촉매를 합리적으로 설계하는 중요한 방안

● 하지만 이러한 비일상적인 귀금속 이종 구조의 제어와 응용은 여전히 도전에 직면하는 상황

● 연구팀은 습식 화학법 기반의 시드 에피택시 성장 경로를 통해 비일상적인 fcc-2H-fcc 이종상을 갖는 다양한 Pd@Ir 코어-쉘 이종 구조를 개발

● 연구팀은 2H-Pd 나노 입자를 시드로 사용하고, 합성 조건을 변경하여 Pd@Ir 코어 쉘 나노 입자, Pd@Ir 멀티 브랜치(Multi branched) 나노 덴드라이트(dendrite)와 Pd@IrCo 코어 쉘 나노 입자를 생성

● 이종상 Pd45@Ir55 나노 덴드라이트는 산성 조건에서 전기 화학 수소 방출 반응(HER)에 대해 우수한 촉매 성능을 나타내었으며, 기존의 fcc-Pd47@Ir53, 상용 Ir/C 및 Pt/C보다 낮은 11.0mV의 과전압에서 10mA/cm2의 전류밀도를 나타냄

※ 용어설명

- 덴드라이트(dendrite): 용융금속이 응고할 때 작은 핵을 중심으로 하여 금속이 규칙적으로 퇴적되어 수지상의 골격을 형성한 결정 

※ Advanced Materials 게재(2021.10.31.), “Preparation of fcc-2H-fcc Heterophase Pd@Ir Nanostructures for High-performance Electrochemical Hydrogen Evolution”