Center for Integrated Nanostructure Physics

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 산업연료용 일산화탄소 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있는 촉매가 개발됐다.

기초과학연구원(IBS)은 이효영 나노구조물리연구단 부단장 연구팀이 가시광선을 이용해 이산화탄소를 산업적 활용 가치가 높은 일산화탄소와 산소로 변환하는 촉매를 개발했다고 20일 밝혔다.

'아나타제-루타일 이산화티타늄'은 자외선을 흡수해 물과 이산화탄소를 메탄, 일산화탄소, 산소로 변환하는 촉매이다.

특히 가시광선까지 흡수할 수 있는 촉매는 자외선만 흡수하는 촉매보다 많은 에너지를 활용할 수 있어 이산화탄소 촉매 연구의 핵심 과제로 여겨진다.

이번 연구에서는 이를 개선해 메탄 없이 일산화탄소만 생산하는 데 성공했다.연구팀은 지난해 9월 아나타제-루타일 이산화티타늄에서 아나타제 결정을 환원해 가시광선으로 작동하는 촉매를 개발하고, 연구자 이름을 따 '이효영의 블루 이산화티타늄'으로 이름 붙였다.

이효영의 블루 이산화티타늄에 일산화탄소 발생률을 높일 수 있는 텅스텐화합물과 은을 도핑, 광효율을 높였다.

새로 개발한 촉매는 흡수된 빛의 34.8%를 촉매 변환에 활용한다. 이는 기존 촉매 광효율의 3배에 달하는 것이다.

또 메탄 없이 100% 일산화탄소만 발생시켜 경제성이 높다. 일산화탄소량은 기존 이산화티타늄 촉매의 200배, 학계에 보고된 가장 우수한 촉매의 15배에 달한다고 연구팀은 설명했다.

이효영 부단장은 "고온·고압이 아닌 상온·상압에서 합성할 수 있어 안전성도 높다"며 "미세먼지와 병원 내 병원균 등을 제거하는 데 활용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '머티리얼스 투데이'(Materials Today) 지난 3일 자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2020/01/20 12:12 송고

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