나노기술 및 정책 정보

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중국 푸단(復旦, 복단) 대학교 쑨쩡중(孫正宗, 손정종) 교수 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 일종 트윈 크리스탈 실버(twin-crystalline silver)를 이용하는 촉매제에 기반 한 전기 화학-CVD 병렬연결 시스템을 구축하고, 전기 화학 이산화탄소 환원과 CVD 간의 병렬연결을 통해 CO2로부터 고품질의 단일층 그래핀 멤브레인을 만드는 데 성공함.

연구팀은 펄스 침적 방식을 통해 나노 트윈 크리스탈 실버(twin-crystalline silver) 촉매제를 합성하는 데 성공하였으며, 이런 트윈 크리스탈 실버 촉매제는 CO2를 효율적이고 안정적으로 CO로 전환시키고, 92%의 CO 패러데이 효율(Faraday efficiency)과 127s-1의 TOF 수치를 실현하는 것으로 나타났음.

연구팀은 배수(排水) 방법 원리에 기반 하여 편리하게 CO2를 수집하는 환원 기체상(gas phase) 생성물을 수집하는 전해조(electrolyzer)를 디자인하여 양성자 막을 사용하지 않는 조건 하에서 농도가 최고 52% 수준에 달하는 CO 제조를 실현한 동시에 전해질의 장시간 반응이 거의 소모를 발생시키지 않는다는 점을 입증함.

연구팀이 사용하는 전기화학 시스템은 구조가 간단하며, 연구팀은 동 시스템을 통해 촉매 CO2 환원의 기체상(gas phase) 생성물이 공업화 분야에 응용될 수 있도록 하는 새로운 아이디어를 제공했다고 평가됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’("Direct electrosynthesis of 52% concentrated CO on silver’s twin boundary")지에 게재됨.