| 다롄화학물리연구소, 전기물분해 수소생산용 장수명 염가 촉매 개발 | ||
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 최근 중국과학원 다롄화학물리연구소 한훙셴(韓洪憲)/리찬(李燦) 연구팀은 일본 이화학연구소(RIKEN)와 공동으로 일종의 강산성 조건에서 장수명 전기촉매 물분해가 가능한 염가 전기화학적 촉매를 개발해 대규모 재생에너지 활용 수소생산 기술에 응용될 전망이다. 해당 성과는 "Angewandte Chemie International Edition"에 게재되었다. 태양에너지를 "태양연료"(속칭 "액체햇빛")로 전환시키는 것은 미래 화석연료 고갈 및 기후변화에 대응하기 위한 주요 재생에너지 전략이다. 최근에 태양에너지 등 재생에너지 발전은 점차 대규모적인 발전 기술로 자리매김하고 있다. 태양광 발전 구동형 물분해 수소생산은 현재 가장 유망한 대규모 재생에너지 수소생산 기술이다. 다양한 전기물분해 기술에서 양성자 교환막 전기물분해 기술이 광범위한 관심을 받고 있지만 해당 기술은 강산성 조건에서 작동하기에 대부분 촉매는 불안정적이다. 현재 귀금속 이리듐(Ir)만이 양성자 교환 전기물분해의 산성 환경에서 안정적으로 작동할 수 있는데 이는 PEM 전기물분해 기술의 대규모 응용을 크게 제한하고 있다. 따라서 귀금속을 대체할 수 있는 염가의 고효율적이고 안정적인 전기물분해 촉매를 개발하는 것은 대규모 저원가 PEM 전기물분해 수소생산 기술 개발의 핵심이다. 장기간 광촉매/광전기촉매/전기촉매 물분해 수소생산 기술 연구 및 촉매 개발 과정에서 연구팀은 강산성 조건에서 γ-MnO2가 특수 전위창(Potential window) 범위에서 안정적으로 전기촉매 물분해를 구현할 수 있음을 발견함과 아울러 8,000여 시간의 장수명 전기촉매 물분해를 달성했다. 이외 공동연구팀은 원위치 분광전기화학 등 방법을 사용해 강산성 조건에서의 전기촉매 물분해 반응 메커니즘을 체계적으로 연구했다. 연구팀은 비귀금속 전기촉매가 강산성 조건에서 장수명 물분해가 가능함을 규명함으로써 염가의 안정적이고 고효율적인 물분해 수소생산 촉매 개발에 새 아이디어를 제공함과 아울러 청정에너지 개발·이용을 촉진할 전망이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-04/02/content_418443.htm?div=-1 |
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