내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

반도체/전해촉매의 적응성 접합: 물의 광분해 효율 향상

전문가 제언: 에너지밀도가 낮고, 신뢰성이 부족한 태양에너지를 탄소중립적 ‘태양연료(solar fuel)'의 형태로 저장하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 전형적인 예가 물의 분해에 의한 수소와 산소의 제조이다. 태양광으로 2H2O → 4e- + 4H+ + O2의 효율적 반응을 일으키는 것은 광화학자들의 오랜 꿈이었다. 가장 유망한 방법은 반도체 원자가밴드의 전하를 태양광으로 분리시켜 정공들을 발생시키고, 그것들을 전극 표면으로 이동시켜, 물을 산화(산소의 발생)시키는 것이다. 이 방법의 문제점은 전극 표면에서 정공들의 일부가 물과의 반응을 일으키기도 전에 전도밴드의 전자와 재결합하여 소멸됨으로써 반응의 효율을 떨어뜨린다는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 물의 산화 광촉매를 반도체 표면과 접합시키는 방법이 제안되어 상당한 성과를 거두었지만, 아직도 그 메커니즘은 분명치 않다. 최근 Lin과 Boettcher(Nature Materials, 13, 81~86, 2014)는 광전해 반응 중의 반도체/촉매 접합(junction)의 거동을 제자리(in situ) 관찰하여 다공성 촉매의 우월성을 밝혔다.