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CO2의 CO로의 환원에 최적화된 Au 나노입자에 의한 전기화학적 환원 방법

전문가 제언: ○ 온실가스로 잘 알려진 이산화탄소는 지구상에 과잉으로 방출되어 지구온난화 문제를 야기하고 있는 가운데 이산화탄소의 방출을 줄이고 유용한 자원으로 재순환 시키려는 많은 방법들이 연구 개발되고 있으나 이산화탄소의 높은 화학적 안정성은 이를 재사용할 수 있는 성분으로 변환시키는 데에 많은 에너지가 소요되는 것을 의미하기 때문에 유휴 에너지를 사용하거나 에너지 소모를 최소화해야 하는 것이 큰 문제점이다.

○ CO2의 환원 방법 중 에너지 효율이 가장 높은 공정으로는 전기화학적 방법이 꼽히는 가운데 이 발명에서는 카본블랙에 입힌 금 나노입자를 촉매로 하여 원래 의도했던 과전위를 줄이고 CO2를 CO로 환원시키는데 거의 100%에 달하는 패러데이 효율을 달성케끔 되었고 또 그만큼의 선택도가 달성된 것으로 보인다.

○ 이러한 결과는 아예 가역반응에서 얻어지는 결과라기보다는 비가역적인 반응의 결과로 보일만큼 높은 전환율이다. 이는 특정 범위의 전위와 고전도성의 카본블랙 지지체에 입힌 단분산 금 나노입자의 크기 및 구조적 특성들이 잘 융합되어 만들어낸 결과들로 보인다.

○ 이 발명의 청구항은 비교적 뚜렷하고 명확하다. 금 외의 유사 금속을 포함하지 않으면서 나노입자의 크기나 지지체 등을 명확히 하고 있다. 청구항을 보다 폭 넓게 정하지 않은 것은 아마도 유사 촉매들에 대한 조사가 잘 이루어져서 상대적으로 비교해 보아도 이 촉매에 대한 자신감이 크기 때문일 수 있다.

○ 이 발명의 출원자는 미국 동부의 명문대인 브라운 대학으로 최근 CO2의 전기화학적 환원과 관련한 연구개발에서 나노 금속 물질들을 이용한 전기화학촉매 개발에 성과를 내고 있는 것 같다. 그러나 촉매라는 것은 성분과 조건 등에 따라 또 다른 특성을 가질 수 있으므로 우리나라의 연구자들도 목표 성분에 따른 유력한 촉매 개발에 관심을 가질 필요가 있을 것이다.

저자: BROWN UNIV？[US]
자료유형: 니즈특허정보