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POSTECH, 이산화탄소 연료로 전환하는 고효율 광전극 제작

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발행기관
테크월드
저자
 
종류
R&D
발행일
2021-08-31
조회
17

본문

● 포항공과대학교(POSTECH) 이종람 교수, 동완재 박사 연구팀은 미국 미시간대학교 제티안 미 교수 공동연구팀은 갈륨질화물(GaN) 반도체와 황화구리(CuS)로 이뤄진 광전극이 부식가스로 알려진 황화수소가 포함된 이산화탄소를 화학공업 연료인 포름산으로 변환한다는 것을 처음으로 밝혀냈고, 이를 통해 빛과 물을 이용해서 이산화탄소 가스를 연료로 전환하는 고효율 광전극을 제작하는 데 성공 

● 광전극으로 많이 사용되는 실리콘 반도체는 수용액에서 쉽게 산화되기 때문에 부식성 가스가 포함된 이산화탄소 환원 반응의 안정성이 떨어지고, 높은 촉매 성능을 구현하기 위해서 사용되는 금속 촉매들도 반응 도중에 쉽게 녹슬어 이산화탄소 환원 반응의 효율이 낮아지는 상황

● 연구팀은 GaN 나노선이 성장된 실리콘 기판과 CuS 나노입자 촉매로 이뤄진 광전극이 이산화탄소를 포름산으로 전환하는 효율을 대폭 향상하고 장시간 동작 가능하다는 것을 밝히는 데 성공 

● 해당 연구로 개발된 광전극은 고순도가스뿐만 아니라 부식성 가스가 포함된 이산화탄소를 포름산으로 전환하는 효율을 대폭 향상시키며, 기존 이산화탄소 환원 공정보다 간단하며 비용을 절감이 가능 

● 연구팀은 해당 연구는 공장에서 배출되는 이산화탄소 가스를 화학 연료로 전환해서 고부가가치를 창출할 수 있다는 것을 보여주며, 탄소 중립시대를 앞당길 수 있을 것으로 기대


※ Journal of the American Chemical Society 게재

※ 한국연구재단 (중견연구자지원사업, 창의도전연구기반지원사업), 한국에너지기술평가원의 지원

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