[신기술 소개] NEDO, 조촉매의 자기 재생 기능을 갖는 광촉매 시트 개발

KIC News, Volume 20, No. 1, 2017

KIC News, Volume 20, No. 1, 2017 63

NEDO, 조촉매의 자기 재생 기능을 갖는 광촉매 시트 개발 - 산소 발생 기능이 1100시간 이상으로 비약적으로 향상 -

일본 신에너지⋅산업기술종합연구개발기구(NEDO)와 인공광합성화학공정기술연구 조합(ARPChem)은

‘이산화탄소 원료화 기간 화학품 제조 공정 기술 개발(인공 광합성 프로젝트)’의 일환으로 태양에너지를 이 용하여 광촉매에 의해 물에서 얻을 수 있는 깨끗한 수소와 이산화탄소를 원료로 한 기간 화학품(C2~C4 올 레핀) 제조 공정 기반 기술을 개발하는 데 노력하고 있다.

이번에 ARPChem은 도쿄대학, 도쿄이과대학과 공동으로 본 프로젝트를 통해 입자 전사법 프로세스에 의해 산소 발생 기능을 갖는 광촉매 시트를 개발했다. 또한 이 광촉매 시트를 수중에 넣은 경우 니켈⋅철 혼합 산화물(NiFeOx)이 광촉매 표면에 고정화되어 광촉매의 조촉매로 기능하고 광촉매 표면으로부터 탈 락, 용해되어도 스스로 재생되는 것을 발견했다. 그 결과 기존에는 조촉매의 탈락, 용해에 의해 산소 발생 기능의 수명이 20시간 정도였던 것을 1100시간 이상으로 하는 데 성공했다.

본 기술 개발은 광촉매를 이용한 인공 광합성 시스템을 사회에 구현하기 위해 중요한 광촉매의 수명에 관한 새로운 지침을 나타낸 획기적인 기술이다. 연구 성과에 관한 상세 내용은 2016년 12월 19일 영국 과 학지 Nature Energy 온라인판에 게재되었다(※발표논문참조).

※ 발표논문 : Yongbo Kuang, Qingxin Jia, Guijun Ma, Takashi Hisatomi, Tsutomu Minegishi, Hiroshi Nishiyama, Mamiko Nakabayashi, Naoya Shibata, Taro Yamada, Akihiko Kudo &

Kazunari Domen, “Ultrastable low-bias water splitting photoanodes via photo- corrosion inhibition and in situ catalyst regeneration”, Nature Energy, 19 December 2016

DOI: 10.1038/nenergy.2016.191

Figure. 입자 전사법에 의한 광촉매 시트 제작방법.

출처 : 2016.12.21. NEDO(http://www.nedo.go.jp/news/press/AA5_100698.html) 작성 : 허 훈 (한국생산기술연구원)