UNIST는 에너지 및 화학공학부의 주상훈·곽상규 교수팀이 염소 생산에 주로 쓰는 전기화학적 방법에 쓸 새로운 촉매(Pt1/CNT)를 개발했다고 21일 밝혔다.
현재 쓰이는 염소 발생용 전기화학촉매는 루테늄과 이리듐 같은 귀금속을 다량 포함한 산화물이어서 가격이 비싸다는 단점이 있고, 염소 이온 농도가 낮은 조건이나 중성 pH 환경에서는 염소만 생산하는 게 아니라 산소까지 발생시켜 염소 생산효율은 낮다.
연구진은 그 원인이 ‘금속산화물 기반 촉매’의 본질적 특성에 있다는 데 착안해 금속산화물이 아닌 다른 형태의 촉매를 개발했다.
개발된 촉매는 ‘탄소 나노튜브(CNT)’ 위에 ‘질소 원자 4개로 둘러싸인 백금 원자’가 분산된 형태의 ‘단원자 분산 촉매’다. 이 촉매는 금속 원자가 표면에 완전히 드러나기 때문에 그 함량이 적어도 높은 효율을 낼 수 있으며, 다양한 전해질 조건에서 상용 촉매보다 우수한 성능을 보였다. 바닷물처럼 염소 이온을 많이 포함하거나 반대로 염소 이온 농도가 낮아도 높은 효율을 보였다.
연구성과는 네이처 커뮤니케이션즈 온라인 판에 이날 게재됐다. 김봉출기자
김봉출 기자
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