화학과 이동일 교수 연구팀(공동 제1저자: 성호은 박사, 장기영 박사과정생)은 정교한 원자구조 제어를 통해 선택성이 획기적으로 향상된 이산화탄소 전환 촉매 개발에 성공했다.

이산화탄소 전환 실험 결과, 합성된 촉매는 99% 이상의 선택성으로 일산화탄소(CO)를 생성하며, 400 mA/cm2의 전류밀도로 일산화탄소를 안정적으로 생산할 수 있어 상업적인 적용 가능성을 보여 주었다. 생성된 일산화탄소는 합성 가스 및 고분자 중합 반응 등 다양한 반응의 전구체로 사용되기 때문에 산업적으로 유용한 화합물이다. 또한, 합성된 촉매는 매우 높은 질량 활성(mass activity)를 나타내었는데, 합성된 촉매 100그램은 하루 2.8톤의 이산화탄소를 전환할 수 있는 양에 해당한다.

이동일 교수는 “원자수준의 활성점 제어 전략을 통해 촉매의 반응 선택성을 획기적으로 향상시킨 연구 결과로, 향후 전기화학적 이산화탄소 전환 시스템의 상용화 및 탄소중립을 앞당기는 데 이바지할 수 있을 것”이라고 연구의 의의를 설명했다.

본 연구는 한국연구재단의 Carbon-to-X 기술 개발 사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었으며, 국제 저명 학술지인 ‘어드밴스트 사이언스(Advanced Science, IF 14.3)’에 최근 게재되었다.

* 논문제목: ClAg14(C≡CtBu)12 Nanoclusters as Efficient and Selective Electrocatalysts Toward Industrially Relevant CO2 Conversion