나노샌드위치 촉매 합성 방법(에너지연 제공) © 뉴스1
연구팀은 기존 연료전지용 촉매의 단점을 극복하기 위해 새로운 나노샌드위치 구조의 촉매를 제시했다.
이어 이 표면에 화학기상증착법을 사용해 백금 나노입자를 고분산 담지한 후 다공성 그래핀 덮개를 적용하는 새로운 나노샌드위치형 촉매구조를 합성했다.
그 결과, 나노샌드위치형 백금 촉매는 Δ셀룰로오스 지지체의 우수한 전기적, 내화학적 특성 Δ그래핀 덮개의 촉매입자 부식, 탈락, 응집을 방지하는 효과 등으로 기존 상용 촉매에 비해 내구성이 220% 이상 향상됐다.
연구진이 개발한 나노샌드위치형 촉매는 박테리아 셀룰로오스 탄화체의 초박형 구조로 인해 초박막 전극의 제조에 유용하다.
또, 전기화학적 수소생산 등 다양한 전기화학반응에 효과적으로 적용할 수 있다.
특히, 박테리아 셀룰로오스를 원료로 하는 다공성 나노탄소는 기존 탄소소재인 카본블랙, 활성탄소의 합성 공정보다 현저히 낮은 온도에서 합성이 용이하다.
이에 따라 기존의 탄소소재를 효과적으로 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 ‘ACS Applied Energy Materials’ 2월22일자 표지 논문으로 게재됐다.
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