이산화탄소를 일산화탄소로 전환 고효율 촉매 개발

이산화탄소를 일산화탄소로 전환 고효율 촉매 개발



(포항=연합뉴스) 손대성 기자 = 지구온난화 주범인 이산화탄소를 분해해 산업적 활용가치가 높은 일산화탄소로 전환할 수 있는 촉매가 개발됐다.
포항공과대학교(POSTECH)는 화학공학과 김원배 교수, 석박사통합과정 박성민씨 연구팀이 이산화탄소를 효율적으로 환원할 수 있는 고체산화물 전해전지용 전극 촉매 개발에 성공했다고 11일 밝혔다.
전극과 전해질이 모두 고체로 이뤄진 고체산화물 전해전지는 더 적은 전기량으로 이산화탄소를 분해해 산업현장에서 활용가치가 높은 일산화탄소나 합성가스로 전환할 수 있다.
그러나 지금까지 고체산화물 전해전지는 연료극으로 니켈 기반 소재나 페로브스카이트 기반 소재를 사용해 단점과 한계가 있었다.
니켈 소재는 우수한 전기분해 성능이 있지만 전지 표면에 탄소가 쉽게 쌓여 안정성이 떨어진다.
페로브스카이트 소재는 탄소가 쌓이는 현상이 덜하지만 니켈과 같은 금속 기반 소재에 비해 전기분해 성능이 낮다는 단점이 있다.
연구팀은 페로브스카이트 소재를 층상구조로 바꿈으로써 이런 단점을 해결했다.
이렇게 하면 금속 나노 입자가 자발적으로 형성돼 이산화탄소 전기분해 반응을 촉진한다.
이 소재를 전극으로 적용해 시험한 결과 1㎠ 면적에서 하루에 약 4.7ℓ의 이산화탄소를 분해해 일산화탄소를 생산할 수 있다.
연구팀은 이 기술을 상용화하면 발전소나 제철소 등 산업현장에서 나오는 이산화탄소를 직접 처리하는 데 큰 도움이 될 것으로 예상한다.
김원배 포항공대 교수는 "이번 연구성과는 자발적으로 솟아난 코발트 나노입자 촉매를 통해 기존 전극 성능과 안정성을 크게 향상함으로써 고성능, 고안정성 고체산화물 전해전지 전극 소재 개발에 크게 이바지할 것으로 본다"고 말했다.
sds123@yna.co.kr
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