KIST, 포도당 분말 이용해 균일한 크기로 양산 … 촉매‧연료전지 응용
화학뉴스 2015.10.27
국내 연구진이 촉매 및 연료전지 전극 등에 사용되는 나노입자를 포도당 분말을 이용해 균일한 크기로 양산할 수 있는 저비용‧친환경 공정을 개발했다.한국과학기술연구원(KIST)은 연료전지연구센터 유성종 박사 연구팀이 포도당 분말을 나노입자에 붙인 후 포도당을 녹이면서 촉매 지지체인 탄소와 결합시켜 안정적이고 균일한 금속·금속산화물 나노입자 촉매를 만드는 기술을 개발했다고 10월27일 발표했다. 나노입자 촉매는 입자 크기가 나노미터 수준인 촉매로 탄소로 둘러싸인 나노입자는 활성 표면적이 넓고 전기전도도 등이 우수해 촉매반응, 전기화학에너지 변환, 센서 등에 널리 이용된다. 금속 및 금속산화물 나노입자는 일반적으로 금속 전구체에 화학반응을 가해 제작하나 금속 전구체는 금속 원소보다 비싸고 화학반응에 유독한 화합물이 사용되기 때문에 저렴하고 친환경적인 제조공정 개발이 요구돼 왔다. 연구진은 아르곤 가스 등을 금속에 충돌시킬 때 방출되는 나노입자를 물에 녹는 포도당 분말 입자 표면에 붙인 다음 포도당 분말을 녹여 제거하고 나노입자를 다공성 탄소담지체에 붙이는 방법으로 나노입자 촉매를 개발했다. 포도당 분말은 표면에 친수성 수산화기가 많아 작은 크기의 나노입자를 만들어 안정화하는데 도움이 되기 때문에 금속전구체와 유기용매를 사용하지 않는 저비용‧친환경 공정으로도 작고 균일한 크기의 나노입자를 제작할 수 있다. 해당 공정은 다양한 금속 및 금속산화물 나노입자를 기존 기술의 10분의 1 정도 비용으로 양산할 수 있고, 탄소담지체 이외에 탄소나노튜브, 산화그래핀, 티타늄이산화물 등에도 적용할 수 있는 것으로 알려졌다. 유성종 박사는 “연구는 나노입자 촉매를 저렴하고 친환경적인 방법으로 양산할 수 있는 공정 기술을 확보한 것”이라며 “앞으로 연료전지 등 전기화학 변환장치의 촉매, 센서, 광촉매 등 여러 분야에 활용될 것으로 기대한다”고 강조했다. <화학저널 2015/10/27> |
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