나노기술 및 정책 정보

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도쿄공업대학(東京工業大學) 물리원 화학계 연구그룹이 산화물 나노 시트와 염료 분자로 이루어진 복합 재료가 가시광선 조사(照射) 시 물로부터 수소를 효율적으로 생성하는 광촉매로서 작용, 이른바 ‘인공 광합성’을 실현할 수 있음을 발견함. 실험 조건을 최적화한 결과, 촉매 성능을 나타내는 턴 오버(turnover) 빈도는 기존의 245배인 1,960(시간당)까지 향상되고 외부 양자 수율은 2.4%에 달했음. 이는 우수한 가시광 흡수 기능을 갖는 루테늄계 염료 담체로서 표면적이 높고 전자 전달에 유리한 산화물 나노 시트를 이용한 전자 이동 촉진 연구를 통해 실현됨. 본 연구 성과는 정밀 설계된 나노 재료를 활용하여 태양 에너지를 청정 수소로 변환하는 혁신적인 광촉매 재료를 창출 할 수 있는 가능성을 제시하며, 본 연구에서 얻어진 재료 설계 지침은 염료감응형 광촉매의 개발을 크게 촉진할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Journal of the American Chemical Society’ (An Artificial Z-Scheme Constructed from Dye-Sensitized Metal Oxide Nanosheets for Visible Light-Driven Overall Water Splitting)에 게재됨.