나노기술 및 정책 정보

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스웨덴, 차머스 공과대학교(Charlmers University of Technology) 연구팀이 새로운 유형의 나노 반응기를 사용하고 개별 금속 나노 입자에 대한 촉매 반응을 시각화함.

촉매는 입자의 효과 및 반응에 얼마나 기여했는지를 포함하여 각 특정 입자의 역할을 추적하고 결정하는 것은 매우 어려운데, 때문에 개별 나노입자 수준에서 촉매 공정을 조사 할 필요가 있었음. 연구팀은 이렇게 개별 나노입자 수준에서 촉매의 반응을 조사하는 것을 가능케 함. 반응기는 병렬로 연결된 50개의 유리 나노터널로 구성되며, 터널에는 단일 금 나노 입자를 배치함. 터널에서 각 나노입자는 촉매 특성 정도를 다르게 갖고 있음. 이러한 반응기를 이용해 나노촉매의 크기와 구조가 촉매 작용에 어떤 영향을 미치는지 알아볼 수 있도록 입자에 대한 촉매 작용을 개별적으로 측정함. 연구진은 서로 반응하는 두 가지 유형의 분자를 나노 터널로 보냈으며, 한 분자 유형은 형광이고 빛을 방출하도록 설정함. 빛은 나노 입자의 표면에서 두 번째 유형의 분자와 화학 반응을 할 경우 소멸됨. 나노 터널의 끝에서 발생한 빛의 소멸을 관찰함으로써, 화학 반응을 촉진 할 때 각 나노 입자의 효율을 측정함.

해당 연구를 바탕으로 촉매 나노입자가 최적으로 정제될 수 있다면, 화학공정을 개선하고 환경친화적인 촉매 개발을 하는데 도움이 될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 지에 게재됨