김현기 박사과정 재학생(제 1저자)과 안상현 교수

화학신소재공학부 안상현 교수와 김현기 박사과정 재학생(제 1저자) 연구팀이 수소 생산을 위한 수전해용 귀금속 저감 촉매 제작 기술을 개발했다.

수전해의 산화극 촉매로 많이 사용되고 있는 이리듐은 매장량이 적고 가격이 매우 비싸다는 단점이 있어서 사용량을 줄이기 위한 연구들이 많이 진행되고 있다. 또한, 촉매 활성과 장기 안정성을 동시에 확보하는 것이 어렵다는 결과들이 보고된 바 있어서 기술의 상업화에 어려움을 겪고 있다. 

연구팀은 금과 이리듐 계면에 형성되었을 때 이리듐의 전자 구조 변화에 주목하여, 수지상 구조의 넓은 표면적을 갖는 금 지지체를 먼저 제작한 후, 그 표면에 극소량의 이리듐을 전기화학적 방법으로 형성하였다. 개발된 전극은 수전해 반응에 대해 세계 최고 수준의 활성을 보였으며, 이리듐 전자 구조의 적절한 변화로 인해 안정성이 크게 향상되는 것을 확인하였다. 

이리듐 저감 촉매에 대한 모식도

우리 대학 연구팀이 고려대학교 김수영 교수팀과 공동으로 발표한 이번 논문 (Dendritic gold-supported iridium/iridum oxide ultra-low-loading electrodes for high-performance proton exchange membrane water electrolyzer)은 환경공학 분야 저명 학술지 “Applied Catalysis B: Environmental” (2020 인용지수 16.683, JCR 상위 0.9%)에 4월 1일자 게재되었다.