[미디어펜=온라인뉴스팀]이산화탄소(CO2)를 일산화탄소(CO)로 바꾸는 주석(Sn) 촉매가 개발됐다. 주석 촉매가 일산화탄소 생산에 불리하다는 50년 넘는 중론을 뒤집은 것이다. 

20일 학계에 따르면 UNIST 에너지화학공학과의 권영국 교수팀은 강석태·김형준 KAIST 교수 연구팀과 공동으로 주석·탄소 지지체 기반의 일체형 족매(전극)를 개발했다.

이는 CO만 골라서 만들 수 있는 반응선택성이 높아 생산 효율이 기존 주석 촉매의 100배 이상이며, 전기장을 활용해 반응 선택성을 조절할 수 있다는 점도 특징이다.

주석은 CO를 생산하는 금·은 기반 촉매보다 저렴하지만, 포름산이 많이 나오는 단점이 있는 것으로 평가됐다.

이를 해결하기 위해 공동 연구진은 탄소나노튜브(CNT)를 함께 사용했다. 포름산 생성 반응과 CO 생성 반응이 경쟁관계에 있는 특성을 이용한 것이다.

연구진은 이번에 개발된 일체형 촉매가 도자기를 만들 듯 굽는 방식으로 쉽게 제조할 수 있다고 설명했다. CNT와 주석 나노입자 및 고분자로 이뤄진 반액체 상태(졸) 혼합물을 가운데 가 빈 원통 형태의 전극으로 만든 뒤, 이를 고온에서 굳히는 방식이다.

가운데가 뚫린 덕분에 CO 기체의 확산이 원활하며, 주석이 전극 표면에서 벗겨지는 문제도 해결한 것으로 전해졌다.

한편, 이번 연구는 재료공학·전기화학 분야의 세계적 권위지인 'ACS Energy Letters' 속표지논문로 선정돼 지난 11일에 출판됐으며, 연구수행은 차세대탄소자원화연구단(NCUP)과 미래소재디스커버리사업의 지원으로 이뤄졌다.