화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 E. 환경/센서 재료 분과
제목 전기화학적 물분해를 위한 코발트 기반의 유기금속구조체를 활용한 다공성 촉매소재
초록 최근, 친환경적인 에너지원으로 주목받고 있는 수소를 효율적으로 생산할 수 있는 방안으로 물전기분해 방식이 주목받고 있다. 물 전기 분해는 수소와 산소로 나누는 반응이 양 전극에서 각각 동시에 일어나는데, 전체적인 반응속도는 느린 산소발생 반응에 의해 제한을 받는다. 효율적인 촉매로 알려진 귀금속의 pt, IrO2, RuO2와 같은 촉매는 가격이 비싸고 장시간 사용에 안정성 문제들이 제기 도고 있어 대체 소재로 효율적으로 산소발생 반응을 할 수 있는 고효율의 촉매 개발이 필요하다.

최근, 금속유기골격체(MOF)는 촉매 활성 중심 역할을 할 수 있는 표면에 배위적으로 불포화된 금속 부위가 풍부하고 다공성 구조의 특징으로 넓은 표면적을 가지고 있어 효율적인 촉매 특성을 가질 수 있어 많은 연구들이 활발히 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 Co 기반의 MOF를 활용하여 열분해를 통해 Co/N-doped CNT로 구성된 하이브리드 촉매 소재를 합성하여 물분해를 위한 전기화학적 촉매특성을 분석하기 위해 LSV, EIS, CV 등의 분석을 진행하였다. 하이브리드 촉매 소재는 Co의 표면 산화상태에 따라 촉매적 활성도가 변화되는 것을 관찰할 수 있었으며, Co의 표면상태를 제어하여 10 mA/cm2의 전류밀도를 얻기 위해 320 mV의 비교적 낮은 과전압이 필요한 결과를 얻었다.
저자 안철현1, Nishad Gopal Deshpande1, 김재현2, 이호성3, 조형균1
소속 1성균관대, 2대구경북과학기술원, 3경북대
키워드 MOF; Water splitting; Co-based; Oxygen evolution reaction
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