| 초록 |
탄소중립과 더불어 수소사회로의 전환이 국내외로 큰 각광을 받고있다. 특히 그린 수소 에너지의 생산과 활용에 대한 관심과 더불어 수소의 운반체로서 암모니아의 중요성이 부각된다. 암모니아의 전기화학적 합성은 질소 혹은 질소 산화물(NOx)을 반응물로 하며, 이 때의 반응 메커니즘은 양성자를 동반한 전자 전달 반응(proton coupled electron transfer: PCET)을 기반으로 한다. 본 연구에서는 산화 구리(II)와 폴리피롤(polypyrrole: pPy) 활용해, 즉 무기/유기 하이브리드 전기촉매로 일산화질소(NO)를 암모니아로 전환하고자 한다. 폴리피롤은 산화 구리촉매가 일산화질소를 환원시키는데 있어 양성자를 공여(proton donor)하는 촉진제로 사용되었다. pPy의 도입으로 암모니아의 페러데이 효율(faradaic efficiency, FE)이 크게 향상되었다(-0.6VRHE에서 pPy의 유무에 따라 52% FE에서 93% FE로 향상). 나아가 전기화학 셀 시스템, 그리고 DFT(density functional theory)를 활용한 상기 현상의 이해를 통해 선택적 암모니아 생성의 전략에 대해 이야기하고자 한다. |
