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화학적 수소 저장을 위한 암모니아 보란의 촉매 가수분해

전문가 제언: ○ 자동차에 응용을 위한 수소저장은 높은 압력/부피 저장능력이 요구된다. 19.6wt%의 높은 수소성분을 가진 암모니아보란(NH3BH3, AB)는 차내 응용을 위한 잠재적 수소저장 매체로 간주되어 왔다. AB의 가수분해 탈수소 시스템은 시작 재료 AB(Ammonia Borane)와 H2O의 7.8%까지 수소화 능력을 나타내어 화학적 수소저장의 높은 가능성을 보여준다.

○ 상당한 연구노력으로, 반응속도가 상온에서 크게 향상되었으며 최근 5년에 AB의 가수분해 탈수소 촉매비용이 매우 낮아졌다. 이 문헌은 화학적 수소저장을 위한 암모니아 붕화수소의 촉매 가수분해 탈수소의 연구 진행을 검토했다. 또한, 새로운 수소저장 재료로서 수성 가수분해 보란, AB 유도체로부터 수소 방출을 검토했다.

○ 이온 액체(IL: Ionic Liquid)와 전이 금속촉매를 사용하여 AB 탈수소반응을 위한 서로 다른 수소 방출경로를 결합하여 상당한 장점을 얻을 수 있다. RuCl2(PMe3)4 촉매 전구물질과 에틸 황산염 음이온 조정으로 AB 탈수소반응 선택성과 범위가 알맞은 이온 액체에서 수소 생성이 극대화 될 수 있다. 국내에서도 이 분야의 연구가 진행되기를 기대한다.

○ 조선대학교의 이 층준 등은 연료전지 항공기를 위한 고체 상태 NaBH4의 수소발생 및 연료전지 구동특성연구에서 수소 저장밀도를 높임과 동시에 보다 저렴하고 간편한 시스템으로 고체 상태의 NaBH4에 묽은 염산을 이용하면 수소발생 성능이 염산의 주입속도와 농도에 정비례하여 증가하는 것을 확인하였다.

○ 수소 저장밀도의 경우, 3N 농도의 묽은 염산을 120ml/h의 속도로 주입할 경우 물을 이용한 완벽한 가수분해 반응에 비해서 약 147%의 높은 수소 발생률을 확인하였으며, 이는 단위 무계당 수소 저장밀도를 증가시키는 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

저자: Hai-Long Jiang et al.
자료유형: 학술정보