셀/코어 구조를 가지는 질소도핑 탄소/탄화규소(산소환원촉매)입자의 1욕 합성

전문가 제언

고가의 연료전지용 촉매인 Pt를 기반으로 하는 촉매를 대체할 수 있는 저가의 새로운 촉매의 개발은 매우 중요한 과제의 하나이다. 질소로 도핑된 탄소 나노구조는 높은 전도도, 전기화학 촉매 활성과 관용적인 크로스 오버 등의 특성을 고려할 때 Pt 촉매를 대체할 수 있을 것으로 기대가 크나 안정성이 높지 않다는 문제점을 가지고 있다.

 

이 글은 SiC 나노입자로부터 질소로 도핑되어 카바이드로부터 유도되는 탄소재료(N-CDC)의 합성에 관련된 필자의 최근 연구결과를 소개하고 있다. CDC는 연소와 같은 할로겐으로 카바이드를 선택적으로 에칭(etching)하여 얻어지는데 이 글에서는 나노 SiC 입자의 코어는 그대로 유지하면서 SiC의 표면을 질소로 도핑하여 질소로 도핑된 N-CDC 셀을 합성하는 방법에 대해 보고하고 있다.

 

SiC 코어는 높은 열적, 모폴로지 안정성을 가지며 N-CDC 셀은 산소의 환원반응에 우수한 촉매활성을 가질 수 있어 연료전지 캐소드용 촉매로 활용이 기대된다. N-CDC 셀은 SiC, NiCl2와 멜라민(melamine)의 혼합물을 1000 ℃에서 진공 아닐링하는 과정에서 NiCl2가 Cl2와 Ni로 분해하며 Cl2는 SiC로부터 Si 원자를 탈리시키므로 N-CDC가 생성된다. Ni는 질소원자가 탄소 셀에 도입하는 속도를 증가시키며 질소 도핑된 부분을 노출시켜 산소환원(ORR) 반응으로서의 촉매의 활성을 증가시킨다.

저자

H. Pan

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

69()

잡지명

Carbon

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

630~633

분석자

마*일

분석물

• 셀,코어 구조를 가지는 질소도핑 탄소,탄화규소(산소환원촉매)입자의 1욕 합성.pdf [234,281 byte]

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