| 초록 |
수소는 차세대 대체 에너지로 각광받고 있으며, 이러한 수소를 친환경 방식으로 대량 생산하기 위해서는 수전해 기술의 발전이 필요하다. 또한, 수전해를 통한 수소 생산의 효율을 높이기 위해서는 저렴하고 높은 효율을 갖는 촉매 생산에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산화니켈 나노 입자를 환원된 산화그래핀 위에 담지한 후 환원 분위기에서 열처리 과정을 통해 산화니켈 표면의 상을 부분적으로 조절하였다. 산화니켈 입자는 나노 크기의 형태로 균일하게 형성되었으며, 열처리 과정을 거쳐 부분적으로 금속 니켈과 산화 니켈이 공존하는 형태로 변화하였다. 또한, 합성된 촉매의 전기화학 분석을 통해, 열처리 전의 NiO/rGO는 수소 생산 반응에서 10 mA cm-2 의 전류 밀도에 도달하는 데 353 mV가 소요되었으나 열처리된 A-NiO/rGO의 경우 201 mV만으로 동일 전류 밀도 값에 도달하는 것을 확인하여, 열처리를 통한 촉매의 활성 향상을 확인하였다. 또한, A-NiO/rGO에 대한 내구성 평가에서 1,000 사이클의 산화 환원 반복과 12 시간 동안의 전압 인가에도 전기화학 성능을 유지하여, 내구성 또한 우수함을 증명하였다. 최종적으로, 합성된 촉매를 수전해 시스템에 적용하여 전극 표면에서의 수소 생산을 확인함으로써, 본 촉매가 알칼리 수전해 시스템에 사용될 수 있음을 확인하였다. |
