서울대 - 서강대 공동연구팀, 루테늄 산화물 기반 고성능 수전해 촉매 개발 및 활성원인 규명 2023-09-04

작성자 :

백서인

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본교 화공생명공학과 백서인 교수 연구팀의 장호연 연구원은 서울대학교 현택환, 성영은 교수 연구팀과 공동연구를 수행하여 루테늄 산화물 (RuO2) 기반 고성능 수전해 촉매를 개발하고, 본 촉매의 고성능 원인을 분석했다.

본 연구팀은 촉매 제작에 있어 산성 침출 (acid leaching) 기법과 알루미늄 (Al) 도핑을 통해 고활성 수전해 촉매를 제작하고, 이리듐 (Ir) 도핑을 통해 산성 환경에서의 안정성을 크게 높였다. 연구팀은 또한 O K-edge XAS spectra와 밀도범함수이론 (DFT) 계산을 통해 산성 침출 합성법과 알루미늄 도핑이 루테늄의 d-orbital의 전자구조를 변화시켜 수전해 반응 활성을 크게 증가시킨 것을 규명하였다. 추가로 밀도범함수이론 계산을 통해 알루미늄 도핑을 통한 루테늄의 O2p center의 변화 및 전하 이동률 (charge transfer rate) 변화가 고활성에 기여했음을 확인하였다.

본 연구 결과는 화학 분야의 국제 학술지인 Chem (Impact factor: 23.5)에 게재되었다.

 

연구실 홈페이지: https://www.seoinback.com/

논문 링크: https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(23)00405-9