전자레인지 이용 신소재로 각광받는 고엔트로피 산화물 촉매 개발
전기화학적 또는 광전기화학적 산소 발생 반응에 모두 적용
기사승인 2023-07-19 10:27:25
경상국립대(GNU·총장 권순기) 자연과학대학 화학과 최명룡 교수(광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터장)연구팀이 가정용 전자레인지를 이용해 신소재로 각광받기 시작한 고엔트로피 산화물을 단 2분 내에 합성하는 데 성공했다.
최명룡 교수는 "이는 전기화학적 또는 광전기화학적 산소 발생 반응(OER)에 동시에 적용될 수 있으며, 기존의 상용 이리듐 산화물(IrO2/C)보다 우수한 활성을 가진다"라고 밝혔다.
화학과 석사과정 박채은 씨와 라자 아루만감 쎈띨 박사 후 연구원이 공동 1저자로 참여하고 정경화 학술연구교수가 공동교신으로 참여한 이번 연구는 재료 분야의 권위 있는 국제 학술지 '스몰(small)'(IF: 15.153) 7월 최신호 표지논문으로 선정됐다.
논문 제목은 광전기화학적 산소발생 반응을 위한 마이크로파를 이용한 맥신 표면 위의 고엔프로피 산화물 설계(Architecting the high-entropy oxides on 2D MXene nanosheets by rapid microwave-heating strategy with robust photoelectrochemical oxygen evolution performance)이다.
최명룡 교수팀은 가정용 전자레인지를 이용해 2분 내에 고엔트로피 산화물을 합성하는 데 성공했다. 이번 연구에 사용된 금속은 바나듐, 철, 니켈, 코발트, 망간의 5가지 종류인데 이들은 맥신 나노시트 표면 위에 하나의 구조체를 이루고 있는 것을 관찰했다.
이번 연구 성과로 강한 알칼리 전해질에서 높은 전기화학적 효율과 안정성을 보여주는 쉽게 접하는 가정용 전자레인지를 이용해 합성된 물질이 에너지 변화 연구 촉매로서 매우 경쟁적인 전기 촉매의 모습을 보여줄 것으로 기대된다.
한편 이번 연구는 한국연구재단(NRF)과 교육부에서 주관하는 기초과학 연구역량 강화사업의 '광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터' 지원으로 수행됐다.
