양자 역학 시뮬레이션으로 온실가스 문제 해결에 나서 -이산화탄소 전환용 고성능 촉매 설계 기술 개발-
□ 연구팀은 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는 새로운 고성능·고효율의 촉매를 설계하기 위해 기존 촉매로 사용되고 있는 은(Ag)표면에 34종의 다양한 원소를 미세하게 첨가하여 이산화탄소가 일산화탄소로 전환되는데 필요한 에너지를 양자역학 시뮬레이션을 통해 조사하였다.
o 그 결과 황(S) 원소가 함유된 촉매가 사용될 경우, 은만 촉매로 사용하여 이산화탄소를 일산화탄소로 전환할 때 필요한 전압(0.9V) 보다 0.5V 이상 줄일 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 활성점(화학반응이 이루어지는 위치)에서 특별한 전자구조가 반응 중간물질을 선택적으로 안정화시켜 반응에 필요한 에너지를 효과적으로 낮춘 것으로 분석되었다.
□ 연구진은 “이번 성과는 주로 금속들을 조합하여 경험적으로 이루어지던 전기화학 촉매 개발 분야에 새로운 설계 방향을 제안하였으며, 향후 온실가스 전환 및 감축 분야에서 새로운 원천소재 개발이나 사용에 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.”라고 연구의의를 밝혔다.
이산화탄소 전환용 고성능 촉매 설계 기술 개발
일산화탄소로 전환되는데 사용되는 에너지를 조사하기 위해 은표면에 몇 종의 원소를 미세하게 첨가했어
34종