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햇빛으로 화학주원료 '포름산' 만드는 무공해 촉매 등장

백진욱 화학연 박사팀, 인공광합성용 탄소나노입자 광촉매 개발
태양빛만을 이용해 이산화탄소로부터 화학 공업의 주원료인 '포름산'만을 불순물 없이 선택적으로 생성하는 태양광 화학공장 인공광합성 시스템용의 새로운 탄소나노입자 광촉매가 개발됐다.

한국화학연구원(원장 이규호)은 백진욱 인공광합성연구그룹 박사팀이 가시광선 영역을 잘 흡수하고 경제적인 새로운 형태의 고효율 실리콘-탄소 나노 입자 광촉매(Si-Carbon Nanodot Photocatalyst)를 만들었다고 20일 밝혔다.

태양광 공장(Solar Chemical Factory) 인공광합성시스템은 무한 청정한 태양 에너지를 전환하는 가시광 광촉매와 원료물질, 그리고 그에 합당한 효소만 넣어주면 고부가 정밀화학제품을 선택적으로 생산할 수 있는 개념이다.

백 박사 연구팀은 구연산과 요소 수용액을 마이크로파에 9분 반응시켜 탄소나노입자를 만든 후, 이 탄소나노입자와 실리콘을 결합해 이같은 성과를 얻었다.

연구팀은 2012년 그래핀 광촉매를 최초로 개발해 이산화탄소로부터 화학원료로 사용되는 포름산 제조에 성공하고, 2014년엔 메탄올을 선택적으로 제조할 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발해 세계에 알린 바 있다.

백 박사는 "태양광 인공광합성시스템은 지구온난화 및 에너지 자원고갈문제를 동시에 해결할 수 있는 미래형 원천기술로, 태양광에너지 만을 이용해 이산화탄소를 직접 전환해서 불순물 없는 포름산만을 100% 선택적으로 제조할 수 있는 획기적 인공광합성의 길을 제시하였다는 데 큰 의미가 있다"고 의미를 설명했다.

연구팀은 향후 태양광을 이용해 의식주 모두를 해결할 수 있는 새로운 개념의 태양광 공장(Solar Chemical Factory) 건설에 도전할 전망이다. 

촉매과학분야의 학술지 켐켓켐(ChemCatChem) 표지에 실린 '탄소나노입자 광촉매 인공광합성 시스템' 논문촉매과학분야의 학술지 켐켓켐(ChemCatChem) 표지에 실린 '탄소나노입자 광촉매 인공광합성 시스템' 논문






 
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