나노기술 및 정책 정보

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● 중국과학원 푸졘(福建, 복건) 물질구조 연구소 차오룽(曹榮, 조영), 황위안비아오(黃遠標) 연구원 연구팀은 큰 링 공액 구조를 보유하고 있는 니켈 옥타하이드록시 프탈로시아닌(nickel octahydroxy phthalocyanine)을 리간드(ligand)로 용매 열 방법 합성을 통해 2차원 전기 전도 금속-유기골격(MOFs)를 형성하는 방법을 개발

● 금속-유기골격(MOFs) 소재는 일종 신형의 결정 상태 다공성 소재로서 구조가 정밀하고, 이산화탄소 흡착 및 대량 집중 능력이 강한 장점을 보유하고 있으나, 비교적 떨어지는 전도성과 구조적 안정성으로 인해 MOFs를 이용한 CO2 전기 촉매의 효율은 비교적 저조

● 연구팀은 2차원 전기 전도 MOF에 대해 초음파 박리를 통해 높은 전도성(4.8 x 10-5 S m-1)을 보유한 1.65nm의 초박형 2차원 나노시트(Nanosheets)를 제작

● 연구팀은 해당 MOF를 CO2 전기 환원 측정 테스트 시스템에 직접 응용한 결과 높은 CO 선택성(98.4%) 및 높은 전류밀도(34.5 mA cm-2)로 탄소 베이스 단일 원자 촉매제와 비슷한 성능을 보유하며, 비교적 넓은 전위(potential) 구간(-0.65 V ~ -1.1 V vs. RHE)에서도 90% 이상의 CO 선택성을 갖는 촉매를 개발

※ Angewandte Chemistry international Edition 게재, “Conductive Two-Dimensional Phthalocyanine-based Metal–Organic Framework Nanosheets for Efficient Electroreduction of CO2”