나노기술 및 정책 정보

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● 중국과학기술대학교 리워이쉐 교수 연구팀은 계면 역할을 통해 나노 촉매제 성장을 조절 제어하는 동력학 이론과 이중 캐리어 대량 통과량 선별 전략을 제시함으로써 안정적인 소결 저항 능력을 보유한 나노 촉매 설계 방안을 제안

● 연구팀은 데이터 구동 과학을 통해 나노 소재 성장을 제어하는 기본 원리에 대해 탐색하고, 열 유도와 화학 유도 나노 촉매제 성장 동력학을 중심으로 금속과 캐리어 계면 역할의 선형 스케일링(scaling) 관계와 해당 디스크립터(descriptor)를 제시하고, 계면 역할을 통해 나노 촉매제의 성장을 제어하는 동력학과 소결 저항성을 제어하는 이론적 방법을 개발

● 연구팀은 1,252개 그룹 금속 촉매제와 캐리어 계면 역할 에너지에 대한 데이터 구동 분석을 실행한 기초 상에서 금속 원자와 캐리어 표면상에 흡착된 에너지와 금속 원자 확산 에너지 장벽, 금속 나노 입자 접착 에너지 간의 선형 스케일링 관계를 각각 밝히고, 금속과 캐리어의 상호 역할에 대한 디스크립터를 확정한 동시에 계면 역할과 사이즈 효과를 고려한 금속 나노 입자 화학 퍼텐셜(potential)에 대한 정확한 계산 방법을 개발함으로써 나노 촉매제 성장 동력학에 대한 대규모 계산 연구를 위해 중요한 기반을 구축

● 연구팀은 강한 계면과 취약한 계면 두 가지 서로 다른 계면의 상호 역할 강도를 보유하고 있는 캐리어를 조합하여 나노 입자의 이동 충돌과 성숙화 두 개 과정을 각각 억제하여 금속과 캐리어 계면의 역할 스케일링 관계와 화산 형태의 제한을 깨는 데 성공

● 연구팀은 나노 골드 촉매제를 예로 6,724가지 이중 기능 캐리어를 높은 통과량 순서대로 선별하여 관련 분석 연구를 실행하고, 대량의 이중 기능 캐리어는 동 촉매제의 소결에 견디는 온도로 하여금 촉매제의 타만 온도(Taman temperature)를 대폭 초월할 것으로 예측 

※ Science 게재(2021.11.04.), “Sabatier principle of metal-support interaction for design of ultrastable metal nanocatalysts”