[수원=뉴시스] 박종대 기자 = 아주대 연구진이 이산화탄소 전환 기술의 생산 효율을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 촉매를 개발하는 데 성공했다.

4일 아주대에 따르면 이준우 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)가 참여한 국제 공동 연구팀이 산성 환경에서 이산화탄소의 전기화학적 환원을 통해 고부가가치 화합물 생산 효율을 크게 높일 수 있는 촉매를 개발했다.

이번 연구에는 미국 예일대와 캐나다 토론토대 연구팀이 함께 참여했다. 아주대 연구팀은 구리 입자 전구체의 설계·합성 및 화학구조 분석을 수행했다.

예일대 연구팀은 엑스 레이(X-ray)를 통한 결정 구조 변화 분석을, 토론토대 연구팀은 합성된 전구체를 활용한 이산화탄소 환원 실험과 결합 에너지 계산을 각각 맡았다.

국제 공동 연구팀은 이번 실험을 통해 산성 환경에서도 안정적인 촉매를 개발하기 위해 노력해왔다.

연구팀이 개발한 구리 입자 전구체로 파생된 나노입자촉매는 100㎃/㎠의 전류 밀도에서 57%의 에틸렌 전류 효율을 기록했다.

이는 기존 산성 이산화탄소 환원 시스템 대비 에너지 효율을 약 1.4배 향상시킨 결과다.

연구팀은 개발 과정에서 구리 입자 전구체의 유기 치환체 결합이 변환된 구리 나노 입자의 이산화탄소 전환 활성 부위를 보호하고, 성능을 유지 시키는 중요한 역할을 한다는 사실도 확인했다.

이번 연구는 한국연구재단 세종과학펠로우십과 아주대 교내 연구비 지원을 받아 수행됐다. 연구 내용은 국제 학술지 '미국화학회지' 9월호에 게재됐다.

논문 주저자인 이준우 교수는 "이번 연구는 탄소 배출을 줄이면서 고부가가치 화학물질을 생산할 수 있는 기술로 발전돼 석유화학산업 전반에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다"고 말했다.


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