> 뉴스 > 대학뉴스 > 학술,연구 | 뉴스플러스 | 실시간 교육/대학뉴스
     
한국교통대 류정호 교수팀, 금속황화물·그래핀 복합체 개발 성공
수소 생산 시 양극반응 획기적으로 촉진
2018년 04월 24일 (화) 09:16:26
   
▲한국교통대 류정호 교수

[대학저널 임승미 기자] 한국교통대학교 류정호 교수를 주축으로 한 공동연구팀이 최근 물의 전기분해를 이용한 수소 생산 시 양극반응을 획기적으로 촉진할 수 있는 금속황화물·그래핀 복합체 개발에 성공했다.

그동안 대표적인 청정에너지인 수소를 생산하기 위해서는 금속촉매 중 백금이 가장 우수하다고 알려졌다. 하지만 높은 가격과 희소성으로 수소에너지 대중화에 발목을 잡았다.

이에 공동연구팀은 백금을 대체할 수 있는 대체재 중 하나인 금속황화물·그래핀 복합체의 특성향상을 위한 연구를 중점 진행해 금속황화물·그래핀 복합체에서 전하이동의 메카니즘을 규명하고 이에 따른 촉매의 활성도 증가에 따른 원인을 원자단위에서 규명했다.

특히 이번 연구에서는 금속황화물 증 코발트(Co) 원자가 그래핀 시트위의 질소(N) 사이트에 결합을 하게 되고, 이때 금속황화물과 그래핀 시트간의 전자밴드의 휨(bending) 현상이 일어나게 되며 황화합물에서 그래핀 시트로의 전하 이동을 촉진시키는 현상을 확인했다.

또한 Co에 의해 결합이 형성될 때 황(S) 원자는 평형상태보다 전자가 부족한 상태로 전이되며 이로 인해 OH- 이온의 표면 흡착 및 전하 이동이 촉진된다. 마지막으로 전이금속 황화물 표면에 형성된 수 나노미터(nm) 두께의 비정질층이 물분해 양극반응을 병렬화 시킴으로서 물분해 양극반응이 촉진되는 현상을 최종적으로 규명하는 성과를 거뒀다.

   
▲전이금속 황화합물 및 그래핀 복합체 촉매 제조 모식도

류정호 한국교통대 교수는 "이번 연구결과에 따라 배터리, 연료전지, 수퍼캐패시터 등 여러 전기화학분야 등으로 확장 및 응용될 수 있을 것으로 판단된다"면서 "관련 신소재 및 디바이스의 특성을 크게 향상 시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다.

한편 이 결과는 미국 화학회의 촉매분야 권위지인 ACS Catalysis (IF 10.614) 인사이드 커버논문으로 게재됐다. 공동연구팀에는 류 교수를 비롯해 한국생산기술원 한혁수·김강민·민성욱 박사, 한양대학교 송태섭 교수, 버츄얼랩 최희채 대표가 참여했다.


임승미 기자 lsm@dhnews.co.kr
ⓒ 대학저널(http://www.dhnews.co.kr/) 무단전재 및 재배포금지 | 저작권문의  

     
회사소개 인터넷신문위원회 자율규약 준수 광고 제휴문의 개인정보취급방침 청소년보호정책 이메일 무단수집 거부
(주)대학저널 | [주소] 08511 서울특별시 금천구 디지털로 9길65, 906호(가산동 백상스타타워1차) | TEL 02-733-1750 | FAX 02-754-1700
발행인 · 대표이사 우재철 | 편집인 우재철 | 등록번호 서울아01091 | 등록일자 2010년 1월 8일 | 제호 e대학저널 | 청소년보호책임자 우재철
Copyright 2009 대학저널. All rights reserved. mail to press@dhnews.co.kr