'이산화탄소를 고순도 에탄올로' 단일원자이합체 전기촉매 개발

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 한국연구재단은 성균관대학교 이효영 교수 연구팀이 이산화탄소를 고순도 에탄올로 선택적으로 전환하는 단일 원자 이합체 전기촉매 기술을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 기술은 부산물을 분리할 필요 없이 에탄올을 직접 생산할 수 있어 탄소중립 시대 친환경 에너지 생산에 큰 기대를 모은다.

기존 기술은 이산화탄소 환원 과정에서 여러 부산물을 생성해 대규모 정제 설비와 에너지 소모가 불가피했다. 이를 해결하고자 연구팀은 뛰어난 전도성의 N-도핑 그래핀 위에 구리(Cu)와 아연(Zn) 단일 원자를 짝지은 촉매를 설계했다.

특히 이번 기술은 실험실 단계를 넘어 상업용 멤브레인 전극 조립체(MEA) 셀 시스템에 적용돼 69%의 높은 에탄올 선택성과 55시간 이상 안정적 작동 성능을 입증했다.

이효영 교수는 “이번 연구는 실제 상업용 MEA 셀 환경에서 이산화탄소로부터 높은 선택성을 갖는 에탄올을 직접 생산하는 가능성을 제시함으로써 미래 친환경 산업으로의 응용 가능성을 크게 열었다는 데 중요한 의의가 있다”고 전했다.

이번 연구 성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견 연구 지원사업으로 수행됐으며, 국제 학술지 ‘어플라이드 카탈리시스 B: 엔바이론멘탈 앤 에너지(Applied Catalysis B: Environment and Energy)’에 7월 1일 온라인 게재됐다.

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