나노기술 및 정책 정보

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● 일본 도쿄공업대학교 연구진이 칼슘이미드(CaNH)와 니켈(Ni)을 조합함으로써 기존의 Ni 촉매 보다 100℃ 이상 낮은 온도에서 암모니아 분해 활성을 나타내는 고성능 촉매를 개발하는 데 성공

● 암모니아 분해 반응에서는 금속인 루테늄이 촉매로 가장 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 암모니아 분자와의 상호 작용이 약한 니켈 표면에서는 대부분의 경우 암모니아 분자를 활성화하기 위해 600℃ 이상의 높은 반응 온도가 필요

● 연구진은 니켈과 칼슘이미드의 계면에 형성되는 NH 공공(vacancy)(VNH) 암모니아 분자를 효율적으로 활성화시켜 500℃에서 90% 이상의 암모니아 분해율을 달성

● 해당 연구는 VNH를 반응장으로 이용하는 새로운 반응 메커니즘을 통해 암모니아 분해 반응의 저온화를 실현할 수 있다는 지침을 제시

● 최근 희소하고 값이 비싼 루테늄에 의존하지 않는 새로운 촉매 기술의 개발이 요구되고 있으며, 해당 연구는 이러한 문제에 해결에 크게 기여할 것으로 기대 

ACS Catalysis 게재(2021.08.19.), “Ammonia Decomposition over CaNH-Supported Ni Catalysts via an NH2—Vacancy-Mediated Mars-van Krevelen Mechanism”