| 초록 |
에너지 수요 급증에 따른 화석연료 고갈에 대한 우려와 그에 따른 전 지구적 환경오염이 점점 현실화 되면서 지속가능하고 친환경적인 에너지원에 개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중에서도 수소에너지는 연소시 공해물질을 발생시키지 않아 미래의 청정에너지원으로서 가장 많은 주목을 받고 있다. 하지만 현재 전세계 수소생산의 대부분은 증기메탄개질 기술로 이루어지는데, 이 방식은 필연적으로 많은 양의 이산화탄소를 발생시킨다는 치명적인 문제를 안고 있다. 반면, 물의 전기분해를 통한 수소생산은 백금 등 귀금속 촉매를 사용하기 때문에 경제성이 없는 방법으로 간주되어왔지만, 최근 귀금속을 대체할 수 있는 값싼 금속 칼코겐 화합물 나노촉매들이 개발되면서 환경친화적인 수소 생산 기술로서 학계의 비상한 관심이 모아지고있다. 본 연구에서는 분무열분해 공정을 이용해 값싸면서도 비교적 낮은 과전압에서 수소를 발생시킬 수 있는 다공성 구조의 금속 셀렌화물-CNT 구형 입자를 합성하였다. 다공성 구조 덕분에 전해액이 쉽게 스며들고 발생된 수소가 신속히 빠져나갔으며, CNT에 의한 전기전도도 증가로 금속 셀렌화물 촉매의 수소발생 효율이 향상되었다. 합성된 촉매는 174 mV의 과전압에서 10 mA cm-2 의 전류밀도를 발생시켰으며, 1000 사이클 이후에도 안정적인 수소발생 효율을 보여주었다. |
