KAIST, 이산화탄소의 연료 변환 기술 개발
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KAIST, 이산화탄소의 연료 변환 기술 개발
  • 등록 2020.03.16 13:11
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좁은 틈이 생성된 구리 촉매에서 이산화탄소가 연료로 전환되는 과정(제공:KAIST)
좁은 틈이 생성된 구리 촉매에서 이산화탄소가 연료로 전환되는 과정

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)이 이산화탄소를 고부가 연료로 바꿀 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST는 강정구 신소재공학과 교수 연구팀이 성균관대학교와 울산과학기술원(UNIST) 등 5개 대학과 공동연구로 구리 입자 내 원자의 틈을 제어하는 기술을 적용해 온실가스인 이산화탄소를 에틸렌 등의 고부가 연료로 변환할 수 있는 전기화학촉매 소재기술을 개발했다고 16일 발표했다.

연구팀은 기존 나노 입자 기반 촉매의 한계를 뛰어넘기 위해 원자수준의 촉매제어 기술을 도입하고, ‘원자 틈’을 촉매설계의 주요인자로 적용해 산업적 가치가 높은 에틸렌의 생산성을 최고 80%까지 높였다.

또 천연가스에서 손쉽게 얻을 수 있는 메탄의 생성을 억제하고, 양자역학 계산 기술을 이용해 원자 틈의 촉매반응 활성 원리를 이론적으로 규명했다.

연구팀은 산화된 구리의 환원반응을 전기화학적으로 미세하게 제어해 구리 결정면 사이에 1나노미터 미만의 좁은 틈을 생성했다.

이 원자 틈에서 이산화탄소 환원반응 중간생성물의 촉매표면 흡착에너지를 최적화해 촉매반응의 활성을 극대화했다.

강정구 교수는 “기후변화 및 온실가스 문제 대응을 위한 핵심 대안기술이 될 수 있을 것”이라고 전망했다.

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