KAIST는 화학과 박정영 석좌교수 연구팀이 충남대학교 김현유 교수, 미국 센트럴플로리다대학교(UCF) 정연웅 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이차원 전이금속 칼코겐화합물인 백금 셀레나이드(PtSe₂) 표면에 노출된 백금 원자를 활용, 우수한 일산화탄소 산화 성능을 구현하는 데 성공했다고 22일 밝혔다. 연구진은 촉매 성능을 극대화하기 위해 기존의 백금 덩어리 촉매 형태에서 백금 원자가 고밀도로 표면에 분산되도록 해 더 적은 양의 백금으로 더 많은 촉매반응을 유도했다. 표면의 전자 구조를 제어해 백금과 셀레늄 사이의 전자 상호작용을 활발하게 일어나도록 유도했다. 이 과정을 통해 제작된 수 나노미터 두께의 백금 셀레나이드 박막은 동일 조건에서 일반 백금 박막보다 전 온도 범위에서 더 우수한 일산화탄소 산화 성능을 나타냈다. 특히 표면에서는 일산화탄소와 산소가 골고루 비슷한 비율로 흡착돼 서로 반응할 기회가 높아졌고 이로 인해 촉매 반응이 크게 향상됐다. 이러한 성능 향상의 핵심은 ‘셀레늄 결손(Se-vacancy)’으로 인해 노출이 확대된 표면 백금 원자들이 드러나면서 기체들이 붙을 수 있는 흡착점도 늘어났다는 데 있다. 연구진은 해당 백금 원자들이 실제 반응
온실가스 감축 수단 주목…환경분야 학술지 게재 SK이노베이션 환경과학기술원은 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)로 전환할 수 있는 전기화학 촉매 기술을 개발하고 상용화 발판을 마련했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 성과는 지난 18일 환경 분야 세계적 학술지인 '어플라이드 커탤리시스 비: 인바이러멘털(Applied Catalysis B: Environmental)에 온라인 게재됐다. 전기화학적 전환 기술은 전기를 이용해 온실가스인 이산화탄소를 일산화탄소 등의 탄소화합물로 바꾸는 기술로, 온실가스 감축을 위한 수단으로 주목받고 있다. 일산화탄소는 초산, 플라스틱을 비롯한 다양한 화학제품을 생산하거나 합성연료유, 메탄올과 같은 대체 연료를 생산하는데 필요한 원료 물질이다. 업계에서는 이산화탄소의 전기화학적 전환에 필요한 금·은 등 귀금속 촉매를 값싼 철·니켈 등으로 대체하고, 촉매를 원자 수준으로 조절해 성능을 개선해나가는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존 촉매는 수백 개 원자가 뭉쳐진 형태였는데, 원자를 하나하나 분리해 만든 단원자 촉매는 활성을 더 높이는 최신 촉매 기술로 평가받는다. SK이노베이션 환경과학기술원 연구팀은 이번 연구를 통해 서로 다른 두
세계 최고 효율, 전기로 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는 기술 개발 전류 90% 이상 이산화탄소 분해 및 환원에 사용돼 부산물 감소 효과 LG화학이 한국과학기술연구원(KIST)과 공기 중 이산화탄소로 플라스틱 원료를 만드는 기술을 개발하고 상용화의 발판을 마련했다. LG화학은 9일 KIST와 공동연구를 통해 이산화탄소(CO₂)를 일산화탄소(CO)로 전환하는 효율을 세계 최고 수준으로 높일 수 있는 전기화학 전환 반응기를 개발했다고 밝혔다. 일산화탄소는 합성가스, 메탄올 등 대체 연료와 플라스틱을 비롯한 다양한 화학 원료를 생산하는데 필요한 고부가 물질이다. 전기화학적 전환 기술은 전기를 이용해 이산화탄소를 일산화탄소 등 부가가치가 높은 탄소화합물로 전환하는 기술이다. 온실가스 감축을 통해 환경 문제를 해결함과 동시에 대기 중에 풍부하게 존재하는 이산화탄소를 원료로 사용할 수 있어 탄소 중립 실현에 필수적이다. LG화학과 KIST가 이번에 개발한 반응기는 일산화탄소 뿐만 아니라 각종 연료 및 화합물의 원료인 합성가스(Syngas)도 만들 수 있다. 일산화탄소와 수소의 비율을 전압 조절로 손쉽게 제어해 다양한 종류의 합성가스 제조가 가능한 것은 물론 기술 확장
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