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식물 잎 및 인조 잎에 의한 물의 분해반응에서 Co 촉매와 Mn촉매의 역할

전문가 제언: ○ 식물은 잎이 흡수한 이산화탄소와 뿌리로부터 빨아올린 물로부터 받아드린 태양에너지에 의해 생명체의 필수성분들을 반복적으로 생성하며 이 과정에서 물은 수소와 산소로 분리된다.

○ 이 기능을 식물이 아닌 인간이 대신 제공한다면, 청정한 수소와 산소 에너지원을 확보할 수 있다. 이 광합성반응 중심부에 바탕을 둔 합성 체계를 세우기 위한 시도 중의 하나가 “인조 잎”이다.

○ 인조 잎의 특성은, 물-분리를 위해 빛에너지를 전기로 바꾸지 않고 바로 사용하는 광전기화학이며, 자연 광반응계의 망간-기저 산소-방출 복합체(OEC)와 유사하게, 코발트-기저 물-산화 촉매를 사용하는 점이다.

○ 이 문헌은, 인조-잎의 코발트-기저 물-산화 중심부의 구조와 기능을 광반응계 II(PSII)의 망간-기저 OEC에 대조하고, 각 촉매자리의 기하구조와 산화상태 및 물 산화기구 등을 상세하게 고찰하고 있다.

○ 이 기술 분야는, 그의 효율성과 경제성이 서서히 향상되고 있으나 아직은 발전 속도가 크지 않지만, 아주 주목할 만한 첨단 분야이다. 왜냐하면 인류에 요구되는 수소 및 산소 에너지원을 친환경적 기술로 공급할 수 있는 진행 중인 연구 분야이기 때문이다.

○ 자연의 광반응계를 해석하고 모사하여 효율적으로 재창출하는 노력은 과학기술계 및 관련 산업분야에 커다란 전환을 가져올 것이다.

저자: J. Gregory McAlpin, Troy A. Stich, William H. Casey, R. David Britt
자료유형: 학술정보