8일 기초과학연구원 나노물질・화학반응연구단 박정영부연구단장 연구팀이 한국과학기술원 정유성교수 연구팀과 함께 <금속-산화물계면이 합금나노입자촉매의 성능을 높이는 중요한 요소이다.>는 연구결과를 발표했다.
지금까지는 합금나노입자가 석유화학공정, 수소연료전지, 물분해 등의 분야에서 친환경촉매로 자주 쓰였음에도 불구하고 조건에 따라 나노입자표면의 구조가 달라지는 탓에 촉매반응현상에 대한 정확한 규명이 없었다.
이번 연구결과에 따르면 합금나노입자 촉매반응 매커니즘의 핵심요소는 외부에너지가 물질표면에 전달될 때 1~3전자볼트의 에너지를 가지며 여기되는 전자인 핫전자(Hot electron)이다. 연구팀은 백금75%과 코발트25%를 합성해 만든 합금나노입자에서는 특히 가장 많은 핫전자가 발생해 합금나노입자 표면에서 금속-산화물 계면이 만들어진다는 것을 통해 합금나노촉매의 성능은 금속-산화물계면에 달렸다는 사실을 밝혔다.
박정영부연구단장은 <합금나노촉매반응 중 자연스럽게 형성하는 두 물질 사이 계면이 촉매 반응성과 핫전자생성을 증폭한다.>며 <고효율의 차세대촉매물질을 개발하는데 도움이 될 것이다.>고 말했다.
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