나노기술 및 정책 정보

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물질·재료연구기구(NIMS) 연구팀이 금속·세라믹 복합 재료의 나노 상분리 구조의 토폴로지를 조종함으로써 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂)로부터 유용한 합성 가스(일산화탄소와 수소의 혼합 가스)를 생산하는 ‘메탄 드라이 리포밍 (DRM)’에 대해 우수한 저온 촉매 활성 및 장수명 특성을 발휘하는 촉매 재료를 개발하는 데 성공함. 연구팀은 금속 상의 니켈(Ni)과 산화물 상의 이트리아(산화이트륨, Y₂O₃)가 나노 섬유 모양으로 끈처럼 서로 얽힌 특별한 토폴로지를 갖춘 ‘Rooted Catalysts’를 개발했으며, 이 촉매의 촉매 활성 중심이 되는 Ni는 Y₂O₃내부에 넓게 뿌리를 내리고 있기 때문에 입자 마이그레이션에 따른 손실에 덜 취약함. 이번 연구 성과로 인해 가존 촉매 재료로는 불가능했던 저온 영역(500℃ 이하)에서 코킹(caulking)을 효과적으로 억제하여 장시간(1,000시간 이상) 안정적으로 DRM을 구동하는 데 성공했으며, 향후 천연 가스의 유효 이용과 온실 가스 저감에 돌파구가 될 수 있을 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Chemical Science’ 지에 게재됨