나노기술 및 정책 정보

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신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)와 인공광합성 화학공정기술 연구조합(ARPChem) 등의 공동 연구그룹이 자외광 영역이면서 세계 최초로 100%에 가까운 양자 수율(광자 이용 효율)로 물을 수소와 산소로 분해하는 분말형 반도체 광촉매를 개발함. 지금까지 개발된 광촉매는 양자 수율 50%에 달하는 경우도 거의 보고된 바 없기 때문에 본 연구 성과는 획기적인 성과라고 할 수 있음. 반도체 광촉매의 태양 에너지 변환 효율을 개선하는 방법에는, 광촉매가 흡수하는 빛의 파장 범위를 확대하는 방법과 양자 수율을 증가시키는 방법이 있는데, 연구진은 후자를 극대화하는 획기적인 촉매 설계 지침을 발견함. 기존 광촉매의 해결 과제였던 수율 저하 요인을 거의 완벽하게 억제하는 데 성공, 그 촉매의 구조, 기능, 제조 방법 등을 공개함. 본 광촉매 설계 지침을 적용함으로써 태양 에너지 변환 효율이 향상될 것으로 기대되며, 향후 태양열 수소 제조 기술의 실용화에도 기여할 것으로 전망됨. 본 연구 성과는 ‘Nature’ (Photocatalytic water splitting with a quantum efficiency of almost unity)에 게재됨.