화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 25권 2호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 과산화수소 직접 합성을 위한 AuPt alloy촉매 합성 및 촉매특성연구
초록 광범위한 산업 현장에서 빠르고 효과적인 촉매 반응을 위해 귀금속의 나노 입자 촉매는 많은 관심을 받고 있다. 이전의 콜로이드 촉매에 비해 나노 입자 촉매는 높은 area-to-volume ratio를 가지기 때문에 훨씬 향상된 촉매 특성을 보인다. 산소와 수소를 이용한 과산화수소 직접 합성은 환경적으로나 경제적으로 매우 중요하다. 흔히 과산화수소 합성방법으로 많이 알려진 간접 합성 방법인 안트라퀴논 공정(antraquinone process)은 대량합성으로 인하여 보관과 이동이 매우 위험하여 희석시키는 공정이 불가피하다. 따라서 많은 연구자들은 과산화수소 직접 합성에 관심을 가지고 있다. Pd(palladium)은 수소 흡착 특성이 우수한 물질로 과산화수소 촉매로도 많은 연구가 이루어 졌다. 몇몇의 연구자들은 Pd 과 다른 원소를 alloy로 만들어 촉매 특성을 높이는 연구를 해왔다1. 과산화수소 직접 합성 촉매로 잘 알려진 Pd 은 과산화수소 합성에 필요한 성질인 산소를 잘 해리하지 못하면서 동시에 수소를 잘 쪼개는 특성을 가지고 있다. 본연구에서는 이런 Pd 의 성질을 각각 가지고 있는 재료들을 각각 결합하여 새로운 촉매인 AuPt alloy 나노 입자를 개발하였다. AuPt 의 경우 bulk 상태에선 열역학적으로 섞이지 않는 물질이나, 입자사이즈가 나노사이즈가 되면 섞인다는 여러 논문 보고가 있었다. 열역학적으로 섞이지 않는 Au, Pt 를 NaBH4 환원법으로 합성 하였고 XRD 와 STEM-EDX를 통하여 alloy 임을 확인하였다. 이렇게 합성된 촉매 중 AuPt 촉매는 Pd 보다 우수한 과산화수소 촉매 특성을 나타내었다.
저자 남효빈1, 이홍우2, 조영훈3, 김동훈2, 이관영3, 한상수2, 이승용2
소속 1과학기술연합대, 2한국과학기술(연), 3고려대
키워드 H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> catalyst
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