화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.706
발표분야 [주제 9] 에너지 전환
제목 고성능 산소 발생 및 환원 반응용 oxygen vacancy-rich CoFe/CoFe2O4-x 촉매 합성 및 분석
초록 최근 세계적으로 급증하는 에너지 수요와 기후 변화로 인해 친환경적이면서 지속 가능한 에너지 전환 및 저장 기술 개발이 중요해지고 있다. 특히 산소 발생 및 환원 반응을 기반으로 하는 연료전지 및 금속공기전지에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 하지만 현재 상용화 되어있는 산소 발생 및 환원 반응에 사용되는 귀금속 촉매는 낮은 안정성과 가격 경쟁력을 가지고 있기 때문에 이를 극복하기 위한 촉매 연구가 필수적이다.

본 연구에서는 구형 멜라민-폼알데하이드(MF), 도파민, 철, 그리고 코발트 전구체를 함께 교반시켜 구형 MF 위에 도파민과 금속 전구체를 코팅한다. 이후 구형 MF를 제거하고 질소가 도핑된 중공 구조의 탄소 위에 CoFe/CoFe2O4 (CoFe/CoFe2O4@NC)를 합성시키기 위해 아르곤 분위기에서 고온 열처리를 진행한다. 이후 수소 분위기에서 열처리를 진행하여 산소 결핍이 유도된 CoFe/CoFe2O4-x@NC를 합성하였다. 주사 전자 현미경과 투과 전자 현미경을 이용해 고온 열처리 후에도 구형의 중공구조가 잘 유지되었음을 확인하였으며, X선 회절 분석을 이용하여 산소 결핍으로 인한 금속 산화물의 격자 변화를 확인하였다. 최종적으로 선형주사전위법 (LSV), Tafel slope, K-L plot 등을 이용하여 oxygen vacancy로 인해 산소 발생 및 환원 반응에 모두 우수한 촉매능을 갖는 것을 확인했다.
저자 고요한, 민소정, 안혜린, 백성현
소속 인하대
키워드 촉매(Catalyst)
E-Mail
원문파일 초록 보기