나노기술 및 정책 정보

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● Hongyang Liu 연구원(금속연구소 심양소재과학국가연구센터), Ding Ma 교수(베이징대학교) 공동 연구팀은 결함이 많은 그래핀 담체 표면에 완전 노출된 니켈(Nin) 클러스터를 구축

● 연구팀은 아세틸렌 수소화 촉매 성능 테스트를 통해 완전 노출된 니켈 클러스터 촉매가 비교적 온화한 조건에서도 아세틸렌의 완전한 전환을 촉진하고 수소화 활성도는 91 molC₂H₂·molNi⁻¹·h⁻¹에 이르며, 아세틸렌 전환율이 높으면서도 높은 에틸렌 선택성을 유지함을 발견

● 연구팀은 니켈 단원자, 니켈 클러스터 및 니켈 입자 간의 아세틸렌 수소화 촉매 효과의 차이를 비교하여 수소화 메커니즘 연구 실험과 밀도 범함수 이론(Density Functional Theory, DFT)을 계산한 결과, 완전 노출된 니켈 클러스터의 활성점이 아세틸렌의 흡착과 수소 분자의 해리를 충족시키고 수소화 활성 강화 및 높은 촉매 효율을 구현할 수 있음을 입증

● 본 연구는 고성능 원자 레벨 분산 비귀금속 아세틸렌 수소화 촉매를 합리적으로 설계하기 위한 새로운 전략을 제시

ACS Catalysis (2024.09.19.), Fully Exposed Nickel Clusters for Semihydrogenation of Acetylene