화학뉴스

국내 연구진이 수소 생산 효율성을 대폭 향상시킬 수 있는 촉매 개발에 성공했다.
경상국립대학교 자연과학대학 화학과 최명룡 교수(광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터장) 연구팀은 혁신적인 이중 기능성 전기촉매 개발에 성공했다.
연구팀은 팔라듐(Pd) 나노입자로 장식된 이중금속 니켈코발트 산화물(NiCo2O4) 나노플레이트를 사용해 새로운 전기촉매를 설계하고 친환경 방법인 레이저를 통해 합성하는 간단한 방법을 제시했다.
또 팔라듐/니켈코발트 산화물 복합체가 수소 발생 반응(HER: Hydrogen Evolution Reaction)과 하이드라진 산화 반응(HzOR: Hydrazine Oxidation Reaction) 모두에서 뛰어난 이중 기능성 촉매임을 증명했다.
특히, 실시간 라만 분광법을 통해 HER 동안 알파-코발트 하이드록사이드(α-Co(OH)2)의 표면 형성과 HzOR 동안 감마-니켈 옥시하이드록사이드(γ-NiOOH)의 형성을 확인했고 밀도 함수 이론(DFT) 계산을 통해 팔라듐을 니켈코발트 산화물에 장식하는 것이 하이드라진 탈수소화 반응 속도를 향상시킨다는 것을 입증했다.
연구 결과는 수소 생산을 위한 에너지 절감 방안을 제공하는 새로운 이중 기능성 전기촉매의 개발을 위한 전략적 접근 방식을 제시하며 대규모 수소 생산 가능성을 열어줄 중요한 발전으로 평가된다.
연구는 한국연구재단(NRF)과 교육부에서 주관하는 기초과학 연구역량 강화사업의 광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터 지원으로 수행됐으며 연구 성과는 우수성을 인정받아 촉매 부문 권위지인 미국 화학회지(ACS)가 출간하는 ACS Catalysis(IF: 12.9)에 3월호 표지 논문으로 게재됐다. (강)