촉매 반응 활성도의 정량적 분석이 가능한 측정 플랫폼 개발

<한국과학기술원 신소재공학과 정우철 교수, 기계공학과 이강택 교수>

한국과학기술원 신소재공학과 정우철 교수, 기계공학과 이강택 교수와 충남대학교 김현유 교수 공동 연구팀이 촉매 반응점 탐색 및 각 지점의 활성을 정량적으로 측정할 수 있는 금속 나노입자 기반 분석 플랫폼을 개발했습니다.

촉매란 반응 과정에서 소모되거나 변하지 않으면서 반응 속도를 빠르게 만드는 물질을 말하며, 반응에 참여하지만 소모되지 않기 때문에 소량만 있어도 반응 속도에 지속적으로 영향을 미칠 수 있는 물질입니다. 반응을 빠르게 하는 촉매 반응은 더 적은 활성화 에너지를 필요로 하기 때문에 다양한 산업에 활용되고 있습니다. 백금 등을 이용해 화석 연료의 연소로 인해 발생하는 배기가스의 해로운 부산물을 분해하는 반응을 예로 들 수 있습니다.

<백금나노입자-세륨산화물 촉매로 구성된 정량분석 플랫폼>

연구팀은 균일한 크기의 금속 나노입자 합성 기술과 3차원 전자 단층촬영 기법을 활용해 촉매 핵심 반응점인 금속-가스-산화물 및 금속-가스상 접합 계면의 수를 정량적으로 분석했으며, 이 같은 결과를 측정된 촉매 반응성과 연계시키는 방식으로 촉매 반응 활성도의 정량적 분석이 가능한 측정 플랫폼을 설계했습니다. 이러한 기술은 특정 반응에 활용이 제한되지 않기 때문에 향후 여러 촉매 반응 분야에 폭넓게 응용 및 적용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

신소재공학과 이시원, 하현우 박사후연구원, 기계공학과 배경택 박사과정생 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 재료화학분야 국제 학술지 `켐(Chem, IF=22.804)'에 12월 23일 자 온라인판에 게재되었습니다. (논문명 : A measure of active interfaces in supported catalysts for high-temperature reactions).

*출처

카이스트 뉴스 : https://news.kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=18270

동아사이언스 : https://www.dongascience.com/news.php?idx=51342

특허뉴스 : http://www.e-patentnews.com/8090

한국강사신문 : http://www.lecturernews.com/news/articleView.html?idxno=85038

전자신문 : https://m.etnews.com/20211228000263