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첨단기술정보

텅스텐 탄소-질소화합물 나노전기화학촉매 의한 수소생산

전문가 제언: 다양한 촉매반응에서 텅스텐 카바이드가 백금-유사 행동을 보인다고 확인된 이후 앞 전이금속 카바이드의 촉매 및 기계적인 성질을 포함한 촉매활성이 강력히 연구되어 왔다. 이전의 연구는 가격-효과적 텅스텐카바이드(WC)에 기초한 물질이 메탄개질, 탈황, 수소발생반응(HER) 및 암모니아분해를 포함하여 귀금속촉매가 필요한 다양한 반응의 촉매작용을 증명하였다.

비록 촉매성능개선에는 큰 진전이 있었지만, WC-기반물질은 대부분의 실험시스템에서 귀금속에 비하여 아직 크게 낮은 촉매활성과 안정성을 가진다. 금속카바이드-기반물질의 촉매활성개선을 위한 하나의 전략은 요구하는 방향에서 금속 활성자리의 전자상태를 적절히 조율하는 다른 원소의 도입이다.

이 전략은 몰리브덴카바이드(MoC)에 효과적이며 MoC와 몰리브덴 질화물(MoN)을 암모니아분해의 촉매활성을 비교할 때 MoN이 더 활성적으로 이는 속도-제한적 N-N재조합단계를 위한 MoN에 풍부한 고-에너지자리 때문이다.