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몰리브덴(IV) 산화물의 합성과 응용

전문가 제언: ○ 상업용 몰리브덴은 휘수연석(MOS2) 천연광물이 주요 공급원이고, 동과 텅스텐 광산의 부산물로써도 회수되어 공급되고 있다. 생산된 몰리브덴의 대략 86%가 기계강도, 경도, 강성, 내부식성과 내마모성를 향상시키기 위한 강철, 주철, 초합금을 제조하기 위한 제련 분야에 사용되고 있고, 나머지 대부분은 MoS2, MoSi2, MoO3 등과 같은 몰리브덴 화합물의 형태로 염료 또는 촉매로써 고온고압의 상태에서 활용되고 있다.

○ 몰리브덴 산화물 중에서 금속유사 전기전도도를 갖고 탄화수소 개질에 효과적인 높은 촉매활성도를 갖고 있는 이산화 몰리브덴(Molybdenum Dioxide, MoO2)은 탄화수소 개질용 촉매물질로써 오래 동안 널리 사용되어 왔다. 최근에는 나노재료 기술의 발전으로 촉매는 물론 센서, 전기변색(electro-chromic), 기록장치(recording device)들과 같은 첨단소재의 개발과 함께 그의 활용 가능성이 급속히 증가하고 있는 실정이다.

○ 최근에는 액상과 기상 방법 등을 이용한 나노 입자 또는 다공체의 형상과 입도 설계 기술의 발전과 함께 이산화 몰리브덴을 에너지 분야에 응용하기 위한 연구가 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발하게 진행되고 있다. MoO2는 수소를 효율적으로 생산하기 위한 탄화수소의 부분산화 촉매, 리튬이온 배터리의 충전 밀도와 안정성을 향상시키기 위한 양극물질, 고체산화물 연료전지의 효율을 증진시키려는 우수한 양극물질로 주목 받고 있다.

○ 국내는 몰리브덴 산화물로부터 몰리브덴 금속과 합금첨가제를 제조하기 위한 기술개발이 자원 확보 면에서 연구되고 있을 뿐이다. 리튬배터리, 고체산화물 연료전지와 같은 분야에 대한 기술개발이 2000년대에 들어 와서 활발하게 진행되고는 있지만, 주요 부품 및 관련 재료들에 대한 기술은 충분치 못한 수준이다. 최근에 주목 받고 있는 이산화 몰리브덴을 이용한 촉매 및 양극재료의 설계 및 응용기술 개발에 대해 관심을 가질 필요가 있다.

저자: C.A. Ellefson, O. Marin-Flores, S. Ha. M. G. Norton
자료유형: 학술정보