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촉매 구조 모식도(왼쪽) 및 액상 탄화수소 생산성 비교도. |
철 촉매를 주입한 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물(CuAl2O4)은 높은 열적·기계적 안정성 때문에 고온의 가혹한 반응 환경에도 그 구조를 유지하며 안정적으로 촉매를 지지할 수 있다는 특징이 있다.
연구팀은 선행 연구를 통해 이 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물이 이산화탄소의 수소화 반응에서 일산화탄소를 높은 수율로 생산하는 것을 밝혔다. 그리고 이러한 특징을 이용해 일산화탄소를 전환해 탄화수소를 생산하는데 활성이 있다고 알려진 철계 촉매를 구리-알루미늄 기반의 금속 산화물에 주입한 신규 촉매를 개발했다.
연구팀은 10일간의 운행에도 촉매 성능이 유지될 정도로 뛰어난 안정성을 확인했고, 여러 가지 분석 기법을 통해 높은 촉매 안정성은 촉매 구성 성분 간의 유기적인 상호작용에 의한 것으로 규명하는 성과도 거뒀다.
이번 연구는 이산화탄소를 자원화해 탄소 중립에 크게 이바지할 수 있는 것으로 과학적·기술적 가치가 높다는 평가를 받았다. 연구 논문은 영국왕립화학회의 재료화학 저널(영향력지수 14.511)에 중요 논문 및 표지 논문으로 선정돼 지난 8월 31자에 게재됐다.
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