| 중국과기대, "솔방울 구조" 촉매로 물전기분해에 의한 수소제조 원가 대폭 절감 | ||
|
||
 최근, 중국과기대학 쑹리(宋禮)/장쥔(江俊) 연구팀은 물전기분해에 의한 수소제조 연구에서 촉매작용 효과가 가장 뛰어난 백금 금속을 이용하여 바늘 끝 모양으로 분포된 "솔방울 구조" 촉매를 교묘하게 설계했다. 해당 촉매의 백금 금속 사용량은 상업용 백금-탄소 촉매의 75분의 1에 불과하여 촉매 원가를 대폭 감소시켰다. 해당 연구성과는 "Nature Energy"에 온라인으로 게재됐다. 전통적 촉매의 촉매작용은 일반적으로 촉매 표면에서 발생함과 아울러 단일 또는 근접한 여러 개 원자만 반응에 참여한다. 전통적인 백금 촉매도 마찬가지로 표면의 백금 원자만 촉매반응에 활발하게 참여하고 내부층 백금 원자는 촉매반응에 참여하지 않는다. 상기 현상을 개변시키기 위해 연구팀은 단위 질량 조건에서 최대 표면적을 보유한 구형(sphere)을 선택하여 기존의 편평한 모양의 촉매를 "구형"으로 설계함으로써 2차원 평면에 국한된 촉매반응을 3차원 입체 기반 반응으로 개변시켰다. 동시에 매 하나의 백금 원자를 구형 표면에 배치함으로써 그들이 모두 활발하게 촉매반응에 참여하게 했다. 이로써 촉매는 표면에 바늘끝 모양으로 가득찬 "구형"을 형성했으며 매 하나의 바늘 끝에 하나의 단일 원자 백금이 배치됨으로써 백금 원자는 모두 촉매반응에 참여했다. 이론적 시뮬레이션 결과, 만곡된 구면(Spherical surface)은 첨단부 백금 원자 위치에서 아주 강한 국부적 전기장을 형성하였는데 이는 리튬 원자의 촉매작용 효율을 한층 더 증가시켰다. 최종 테스트 결과, 전해액의 반응물이 매 하나의 표면이 바늘 끝 모양으로 분포된 "솔방울"을 통과하는 과정에서 수소 생성 속도는 대폭 증가된다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-06/10/content_423160.htm?div=-1 |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB