전남대 연구팀, 이산화탄소 자원화 가능한 고성능 촉매 개발
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전남대 연구팀, 이산화탄소 자원화 가능한 고성능 촉매 개발
  • 정 현 기자
  • 승인 2022.11.07 23:20
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- 나경수 교수 연구팀, 수소화 반응 통해 액상탄화수소 전환...탄소소중립 기여
- 논문, SCI급 국제학술지 'Journal of Materials Chemistry A' 최근호 등재

[위즈뉴스] 국내 연구진이 이산화탄소의 자원화를 가능케 하는 촉매를 개발했다.

전남대학교는 1일, 화학과 나경수 교수 연구팀이 이산화탄소를 액상의 탄화수소로 전환시키는 세계 최고 성능의 고성능 촉매를 개발했다고 밝혔다. 

나경수 교수 / 사진=전남대홈페이지

이번 연구결과를 담은 논문은 영국왕립화학회의 SCI급 저명 국제학술지 '재료화학저널'(Journal of Materials Chemistry A, IF=14.511) 8월 31일자에 게재됐으며, 중요 논문 및 표지 논문으로도 선정됐다. 

논문명은 'Multifunctional long-lived catalysts for direct hydrogenative conversion of CO2 to liquid hydrocarbons with upscaling C5+ productivity'이며, 전남대 나경수 교수가 교신저자로, 김용석 석박사통합과정생과 송요한 석사과정생, 김유환 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했다.

연구팀은 "이번 연구는 이산화탄소를 자원화해 탄소 중립에 크게 이바지할 수 있는 것"이라고 전했다.

국제학술지 'Journal of Materials Chemistry A' 최근호에 게재된 해당 논문

연구팀에 따르면 철 촉매를 주입시킨 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물(CuAl2O4)의 높은 열적·기계적 안정성 때문에 고온의 가혹한 반응 환경에도 그 구조를 유지하며 안정적으로 촉매를 지지할 수 있다는 특징이 있다. 

연구팀은 선행 연구를 통해 이 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물이 이산화탄소의 수소화 반응에서 일산화탄소를 높은 수율로 생산하는 것을 밝혔고, 이러한 특징을 이용해 일산화탄소를 전환하여 탄화수소를 생산하는데 활성이 있다고 알려진 철계 촉매를 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물에 주입시킨 신규 촉매를 개발했다. 

신규 촉매를 활용한 이산화탄소의 수소화 반응을 통해 높은 수율로 액상의 탄화수소를 생산하는데 성공했다. 뿐만 아니라, 10일간의 운행에도 촉매 성능이 유지될 정도로 안정성이 뛰어남을 확인했고, 여러 가지 분석 기법을 통해 높은 촉매 안정성은 촉매 구성 성분 간의 유기적인 상호작용에 의한 것으로 규명하는 성과도 거뒀다. 

연구 모식도 및 그래프 / 자료이미지=전남대

이번 연구는 과학적·기술적 가치가 높다는 평가를 받고 있다.

이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 C1 가스 리파이너리사업과 중견연구의 지원으로 수행됐다. 

국제학술지 'Journal of Materials Chemistry A' 표지 논문에 선정된 해당 논문

 


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