백서인 교수 연구팀이 서울대학교 현택환, 성영은 교수 연구팀과 공동연구를 수행하여 철, 망간, 코발트로 구성된 다중 금속 스피넬 산화물 촉매의 산소환원활성 향상의 원인을 규명했다.

스피넬 산화물 촉매에서 금속 원자는 팔면체 (octahedral) 자리와 사면체 (tetrahedral) 자리에 존재할 수 있고, 철 (Fe) 과 망간 (Mn)으로 이루어진 이중 금속 스피넬 산화물 촉매에 코발트 (Co) 도핑시 망간이 구조 내에서 팔면체 자리에 주로 위치하는 것을 실험적으로 확인하였다. 또한 코발트 25% 도핑시 가장 높은 산소환원반응 활성을 관찰하였다.

본교 화공생명공학과 장호연 연구원 (석·박사통합과정, 지도교수: 백서인)은 밀도범함수이론 계산 (Density Functional Theory Calculations)를 통해 다중 금속 스피넬 산화물의 구조 안정성 및 팔면체/사면체 자리 선호도를 이론적으로 확인하였고, 코발트가 25% 도핑된 경우 팔면체 자리에 위치한 망간의 산화수가 증가하여 산소환원반응의 활성이 증가하는 것을 규명하였다.

연구 결과는 재료 분야의 국제 학술지인 Advanced Materials (Impact Factor: 30.849, JCR 상위 2.54 %) 에 게재되었다.

연구실 홈페이지: https://www.seoinback.com/

논문 링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202107868