내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

가시광 수소제조를 위한 신규 광촉매계의 개발

전문가 제언: ○ 지구온난화 환경과 에너지 대책에 대하여 녹색화 기술개발의 한 방법으로서, 물을 태양광으로 분해하여 수소연료를 사용하려는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 수소발생용 광촉매와 산소발생용 광촉매의 2단계 여기형인 Z 스킴형 광촉매에 의한 물분해나 석유공업의 탈황과정에서 발생하는 폐황화물을 이용하여 물을 분해하여 수소와 산소를 생성하는 기술개발이 기대된다.

○ 가시광 조사하여 물을 수소와 산소로 분해하는 광촉매는 In1-xNixTaO4 등의 복합화합물이나 Rh-Cr을 보조촉매로 담지한 ZnO-GaN 고용체가 있으나 분말 촉매를 사용하기 때문에 수소와 산소가 혼합하여 발생함으로 문제가 있다. 그러나 Z 스킴형 광촉매는 Pt나 Ru 보조촉매를 담지한 SrTiO3:Rh와 BiVO4를 조합한 계에서 수소와 산소가 생성하는 입자가 다르기 때문에 수소와 산소의 분리 생성이 가능하므로 분말광촉매를 이용한 분해반응에서 최대의 결점을 극복할 수 있다고 생각된다.

○ Pt/CdS 등의 금속황화물 광촉매는 물분해반응에서는 활성이 없지만 S2-나 SO32-를 환원제로 사용한 수소생성 반응에서는 가시광 조사로 높은 활성을 나타낸다. 이 반응은 석유정제시 탈황과정에서 부산물로 생기는 폐황화합물을 이용함으로써 수소제조기술에 주목되고 있다.

○ 자외광 조사하에서 높은 수소생성 활성을 나타내는 ZnS 광촉매와 밴드갭이 협소한 CuInS2나 AgSnS2를 고용시킨 고용체 광촉매는 의사 태양광 조사에서 조사면적 1㎡를 가정한 경우에 수소를 약 8ℓ/h 생성속도로 발생한다. 층상구조를 가진 CuGa2In3S8광촉매는 의사 태양광 조사 하에서 1㎡의 조사면적에서 6.6ℓ/h의 속도로 수소를 생성할 수 있는 특징이 있다.

○ 우리나라에서도 광촉매에 관한 연구는 Zr, Ti 복합산화물계 광촉매 등을 KIST 및 각 대학에서 연구하고 있고 특히 우리나라의 석유정제공업에서 발생하는 황화물 부산물을 이용하여 가시광 조사에 의한 수소생성 연구도 진행되기를 기대하는 바이다.

저자: A.IWASE, et al
자료유형: 학술정보