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동향 기본정보
이산화탄소를 메탄올로 전환시킬 수 있는 매우 효율적인 나노촉매
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2019-04-08 00:00:00.000 |
| 내용 | 싱가포르 국립대학(National University of Singapore)과 스페인 바르셀로나 대학(University of Barcelona)의 연구진은 온실 가스인 이산화탄소를 화학 원료 및 연료로 사용되는 메탄올로 전환시킬 수 있는 아연과 은을 기반으로 하는 고효율 나노촉매를 개발했다. 재생 가능한 전기와 적절한 촉매를 사용해서 이산화탄소를 전기촉매적으로 환원시키는 공정은 화학 물질과 연료를 지속적으로 생산하는 유망한 그린 제조 방법이다. 메탄올은 이런 프로세스에서 생성될 수 있는 가장 가치 있는 제품 중의 하나이다. 메탄올은 연료로 사용하는 것 이외에도 아세트산과 같은 보다 복잡한 화학물질을 제조하는데 사용될 수 있다. 메탄올의 화학 구조는 단순하지만 이산화탄소로부터의 전환 효율은 낮다. 이번 연구진은 은(silver) 폼 위에 아연 덴드라이트(PD-Zn/Ag 폼)를 증착함으로써 고효율로 이산화탄소를 메탄올로 전환시킬 수 있는 촉매를 만들었다. 아연과 은은 이산화탄소를 일산화탄소로 전환시키는데 보다 효율적이다. 나노미터 단위로 패터닝하면 촉매로서의 기능성을 향상시킬 수 있다. 생성된 PD-Zn/Ag 폼은 각각 10.5%와 -2.7mA/cm2의 패러데이 효율(Faradaic efficiency)과 전류 밀도로 메탄올을 생산할 수 있었다. 이것은 기존의 아연-은 촉매에 비해서 10배 더 증가된 수치이다. 실험 결과와 이론 계산으로 추론했을 때, 촉매 활성 부위는 은 소재 위에 증착된 변형된 아연 덴드라이트인 것으로 확인되었다. 이런 활성 부위는 일산화탄소 중간체와 강하게 결합하여 메탄올로의 전환을 촉진시킨다. 이 연구결과는 두 가지 금속으로 된 나노구조 시스템이 이산화탄소 환원 반응의 활성 및 선택성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여주었다. 이번 연구진은 이 결과를 바탕으로 보다 높은 메탄올 전환 효율을 가진 촉매를 개발할 계획을 가지고 있다. 이 연구결과는 저널 Angewandte Chemie에 “Enhanced Electroreduction of Carbon Dioxide to Methanol Using Zinc Dendrites Pulse-Deposited on Silver Foam” 라는 제목으로 게재되었다(https://doi.org/10.1002/anie.201810991). |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2019005143 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 나노촉매; 아연; 은; 이산화탄소; 메탄올 2. nanocatalyst; zinc; silver; carbon dioxide; methanol |