[과기원NOW] KAIST, 강한 빛에서 0.02초 내 새 촉매 합성

최성율 KAIST 전기및전자공학부 교수팀의 어드밴스드 머티리얼스 11월호 속표지 논문. KAIST 제공.

■ KAIST는 최성율 전기및전자공학부 교수 연구팀과 김일두 신소재공학과 교수 연구팀이 공동연구를 통해 강한 빛에서 단시간 내 나노입자 촉매와 단일원자 촉매를 합성했다고 6일 밝혔다. 연구팀은 대면적의 빛을 활용해 대기 중에서 0.02초 내에 고엔트로피 촉매 및 단일원자 촉매 합성을 세계 최초로 구현했다. 광열효과가 뛰어난 소재에 다종 금속염을 섞고 빛을 가하면 초고온 및 매우 빠른 승·하온 속도에서 최대 9성분계의 합금 촉매를 합성할 수 있음을 밝혔다. 합금 촉매는 연료전지, 리튬-황전지, 공기전지, 물분해 수소생산 등의 저장 및 발전에 광범위하게 적용될 수 있다. 연구팀은 광열효과를 통해 단일원자 촉매의 신규 합성법도 개발했다. 그래핀 산화물에 멜라민과 금속염을 동시에 혼합해 빛을 조사하면 단일원자 촉매가 결합된 질소 도핑 그래핀을 합성할 수 있었다. 백금, 코발트, 니켈 등 다양한 단일원자 촉매를 고밀도로 결착해 다양한 촉매 응용 분야에 활용할 수 있다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 11월 속표지 논문으로 실렸고 ‘ACS 나노’ 12월 속표지 논문으로 출간될 예정이다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]