환원된 타이타니아를 활용해 이산화탄소를 메탄으로 전환한다. /사진제공=DGIST세계 각국이 지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 메탄, 에탄올, 메탄올 등의 화학 연료로 전환하기 위한 자원화 연구를 한창 진행하고 있다. 이산화탄소를 효율적인 자원으로 바꾸기 위해서는 2차 유해물질이 발생하지 않도록 도움을 주는 고효율 광촉매가 필수적이다.
대구경북과학기술원(DGIST)는 에너지시스템공학전공 유종성 교수, 인수일 교수 공동 연구팀이 기존 광촉매의 표면을 처리해 이산화탄소의 메탄 전환 효율을 3배 높인 광촉매를 개발했다고 17일 발표했다.
연구팀이 개발한 광촉매는 마그네슘과 수소 기체의 강력한 환원력을 이용해 타이타니아(TiO2) 표면의 산소 원자를 결손시켜 타이타니아 밴드 갭을 조절한 것이 특징이다. 이러한 밴드 갭 조절을 통해 광흡수량을 증가시키고 전하를 효율적으로 분리해 기존의 광촉매 보다 이산화탄소의 메탄 전환율이 3배 높다는 사실을 증명했다.
환원된 타이타니아 광촉매가 기존의 타이타니아 보다 이산화탄소의 메탄 전환 효율이 우수하다는 사실도 밝혔다.
DGIST 에너지시스템공학전공 인수일 교수는 “비교적 간단한 방식인 마그네슘 열환원 방식을 통해 기존 광촉매의 효율을 개선했다”라며 “이산화탄소 자원화 및 저감 기술에 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구 결과는 환경촉매 분야 세계적 학술지 ‘어플라이드 카탈리시스 B : 환경’ 8일자 온라인판에 게재됐다.
인수일(왼쪽) DGIST교수와 유종성 교수./사진제공=DGIST
