UNIST(울산과학기술원)는 에너지화학공학과 백종범 교수팀이 용기 안에서 금속 구슬을 충돌시키는 기술(볼 밀링)을 이용해 단원자촉매를 제조하는 데 성공했다고 10일 밝혔다.
연구팀이 개발한 합성법은 용기에 금속 구슬, 질소 가스, 지지체를 넣고 돌리기만 하면 된다. 금속 구슬이 서로 강하게 충돌하면 표면이 압축과 팽창을 반복해 활성 상태가 되고, 이 때 지지체가 활성화된 금속을 잡아당김으로써 금속 원자가 쉽게 떨어져 나오는 원리를 쓴다. 같이 넣은 질소 가스도 질소 원자 형태로 지지체 구조 안에 들어가게 되는데, 이 질소 덕분에 금속이 단일 원자 상태로 지지체에 안정하게 고정된다.
일반적인 촉매 합성에 환경오염 우려가 있는 유기 액체를 쓰는 것과 달리 이 합성법은 물조차도 필요 없을 뿐더러 일산화탄소, 염소 가스 같은 유해 가스가 발생하지 않아 친환경적이고 경제적이다.
연구팀은 금속 구슬 원료를 철, 니켈, 코발트, 구리 등으로 바꿔 촉매를 합성했다. 합성된 단원자 촉매의 성능 또한 기존의 값비싼 귀금속 촉매보다 뛰어나 상업화 가능성이 매우 크다는 것이 연구진의 설명이다. 차형석기자
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