화학뉴스

산업연료용 일산화탄소(CO) 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있는 촉매가 개발됐다. 
기초과학연구원(IBS)은 이효영 나노구조물리연구단 부단장 연구팀이 가시광선을 이용해 이산화탄소(CO2)를 산업적 활용 가치가 높은 일산화탄소와 산소로 변환하는 촉매를 개발했다고 1월20일 발표했다.
아나타제(Anatase)-루타일(Rutile) 이산화티타늄은 자외선을 흡수해 물과 이산화탄소를 메탄(Methane), 일산화탄소, 산소로 변환하는 촉매이다. 
특히, 가시광선까지 흡수할 수 있는 촉매는 자외선만 흡수하는 촉매보다 많은 에너지를 활용할 수 있어 이산화탄소 촉매 연구의 핵심과제가 되고 있다. 
연구팀은 2019년 9월 아나타제-루타일 이산화티타늄에서 아나타제 결정을 환원해 가시광선으로 작동하는 촉매를 개발하고, 연구자 이름을 따 이효영의 블루 이산화티타늄으로 명명했다.
연구에서는 메탄 없이 일산화탄소만 생산하는데 성공했고, 이효영의 블루 이산화티타늄에 일산화탄소 발생률을 높일 수 있는 텅스텐 화합물과 은을 도핑해 광효율을 높였다. 
새로 개발한 촉매는 흡수한 빛의 34.8%를 촉매 변환에 활용함으로써 기존 촉매 광효율의 3배에 달했다. 
또 메탄 없이 100% 일산화탄소만 발생시켜 경제성이 높은 것으로 나타났다. 일산화탄소량은 기존 이산화티타늄 촉매의 200배, 학계에 보고된 가장 우수한 촉매의 15배에 달한다. 
이효영 부단장은 “고온·고압이 아닌 상온·상압에서 합성할 수 있어 안전성도 높다”며 “미세먼지와 병원 내 병원균 등을 제거하는데 활용할 수 있다”고 밝혔다.