나노기술 및 정책 정보

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가나자와대학(金沢大學) 나노생명과학연구소 연구그룹이 공동 연구를 통해 스캐닝프로브현미경(SPM)의 일종인 스캐닝전기화학셀현미경(SECCM)을 이용하여 수소 발생 반응(HER)의 촉매로 기대되는 전이금속 디칼코게나이드 나노시트(Dichalcogenide Nanosheets)의 촉매 활성 영역을 전기 화학적으로 시각화하는 데 성공함.

수소 가스의 효율적인 생산 기술은 신재생 에너지 분야 및 연료 전지 자동차 등 다양한 분야에서 주목을 받고 있음. 이황화몰리브데늄(MoS2)을 비롯한 전이 금속 디칼코게나이드 나노시트는 매우 저렴하고 대량으로 제작이 가능하여 백금(Pt)을 대체할 수소 발생 반응 촉매로서 기대되고 있지만, Pt에 비해 촉매 기능이 낮아 촉매 기능을 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있음. 이에 연구진은 세계 최고 수준의 공간 분해능을 갖는 SECCM을 개발하고 MoS2 나노시트 상에 존재하는 HER 활성 사이트를 전류치 이미지로 시각화하는 데 성공함. 또한 SECCM 관찰을 통해 국소적으로 전기 화학적으로 유황의 결함을 형성하고, 촉매 활성을 항진시키거나 열화가 생기기 쉬운 사이트를 시각화하는 데 성공함.

본 연구는 향후 효율적인 수소 발생 촉매의 개발에 활용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Angewandte Chemie International Edition’ 에 게재됨.