몇 번이고 재사용 가능한 귀금속 나노촉매 개발

귀금속 나노촉매 개발

- 효능 손실없이 반복 사용 가능한 

귀금속 나노 촉매 개발 -

효능의 손실 없이 반복해서 재사용이 가능한 귀금속 나노촉매가 국내 연구진에 의해 개발되어 환경오염을 줄이고, 나노소재의 실용화 가능성이 높아져 막대한 경제적 효과를 나타낼 것으로 기대됩니다.

 

<자성 마이크로소재 표면에 귀금속 나노입자가 견고하게 고정되는 메커니즘을 보여주는 모식도>

○ 한국과학기술연구원(KIST, 원장 문길주) 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 특성분석센터 안재평 박사가 공동으로 수행한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 나노·소재 기술개발사업 및 KIST 기관 고유사업의 목적으로 수행되었으며, 

○ 20일, 세계 최고 권위의 과학저널 네이처(Nature)의 자매지인 ‘Scientific Reports’ 에 게재되었습니다.

* 논문명 : Core-Shell Bimetallic Nanoparticles Robustly Fixed on the Outermost Surface of Magnetic Silica Microspheres

나노소재기술이 발전하면서 이러한 나노소재의 기능과 더불어 이를 실용화하는 기술에 관한 관심 또한 높아지고 있습니다.

○ 하지만 지금까지 나노소재, 특히 나노촉매를 실용화하는 데 있어서 가장 큰 걸림돌은 높은 표면 에너지 때문에 나노입자들이 서로 엉겨 붙어 기능적 특성을 상실한다는 점과 사용 중 유실되거나 사용 후 폐기된 촉매 때문에 환경오염이 야기된다는 것입니다.

* 배위결합 : 한쪽의 원자에서 제공된 전자쌍을 두 개의 원자가 공유함으로써 생기는 화학 결합입니다.

우경자 박사 연구팀은 자성이 있는 마이크론 크기의 소재에 핵과 핵을 떠받치는 기둥을 함께 감싸는 견고한 3차원 구조로 고정된 복합소재를 개발하였습니다.

○ 이번에 개발된 나노 금/은(속/겉) 복합소재를 촉매 실험에 적용하고 다섯 번을 회수하여 재사용한 결과 나노촉매의 효과가 변함없이 뛰어난 것을 확인하였으며, 이후에도 지속해서 재사용이 가능할 것으로 예측되었습니다.

○ 이번 성과는 기초원천 물질과 그 형성 메커니즘을 밝혀낸 것으로, 다른 귀금속 복합소재에도 확장할 수 있으며 산업적 응용성이 높아서 파급효과가 매우 클 것으로 기대됩니다.

우경자 박사는 “이번 연구를 통해 새로운 구조의 나노복합소재와 생성 메커니즘을 개발해 원천기술 확보 및 산업화의 가능성을 열었다”고 연구의의를 밝혔습니다. 

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