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유기화합물의 산화를 위한 나노 전기촉매 개발을 위한 방법 검토

전문가 제언: ○ 연료전지 내에서 일어나는 대부분의 전기화학적인 반응은 촉매구조에 민감하다. 더욱이 적은 유기분자의 촉매에 의한 전기산화는 다기능이어야 한다. 이런 이유로 전기촉매 활성을 증진시키기 위하여 필요한 원자 배열과 마이크로 구조를 조절할 수 있는 이종(異種)금속 전기촉매의 합성법의 개발이 필요하다.

○ 이런 목적으로 나노구조의 촉매 제조방법이 Coutanceau 등의 실험실에서 개발되었는데 이것으로 이종금속 입자를 만들 수 있었다. 이들 촉매는 촉매의 성분, 구조, 분산, 활성표면적 등을 알아보기 위한 물리적 및 물리화학적 방법을 이용하여 특성이 알려졌다.

○ 본고에서는 개발된 방법 중에는 합성방법에 따라 합금 혹은 비 합금 이종금속 화합물을 만들 수 있으며 X-선 회절 분석에 의해 촉매 구조를 식별할 수 있고, 원자배열과 백금에 가해진 외부 금속의 성질이 에너지 저장과 생산에 관련된 적은 유기분자의 전기화학적 산화활성에 미치는 영향에 대하여 논의하였다.

○ 특히 비 합금 Pt-Ru촉매가 메탄올 산화에서 높은 전기활성을 나타낸다. 전기활성에 대한 전기촉매 구조의 영향을 연구하고 평가하기 위하여 전기화학 및 DEMS(differential Electrochemical mass Spectroscopy)측정이 수행되었다. 에탄올 산화에 대한 백금 토대의 촉매와 백금-주석 토대의 촉매의 이종 금속원자 및 원자의 함량에 대한 구성효과를 전기화학 실험 및 연료전지 시험결과의 관점에서 토의하였다.

○ 알코올 직접연료전지(ADFC: Alcohol Direct Fuel Cell)는 메탄올/에탄올 등 액체연료의 화학에너지를 직접 전기에너지로 전환시키는 전기화학반응 장치로 에너지 밀도가 높고, 대량생산이 가능하고 가격이 저렴하며 휴대가 간편한 점 등 앞으로의 이용이 기대된다.

저자: C. Coutanceau, S. Brimaud, C. Lamy, J.-M. Leger, L. Dubau, S. Rousseau, F. Vigier
자료유형: 학술정보