IBS 박정영 연구진

국내 연구진이 세계 최초로 나노촉매 반응 시 표면에서 발생하는 화학전류를 측정하는데 성공해 고효율 나노촉매를 개발할 것으로 기대된다.

IBS(기초과학연구원) 나노물질 및 화학반응 연구단 박정영<사진> 그룹리더(KAIST EEWS대학원 교수) 연구진은 촉매 나노다이오드를 이용해 핫전자(Hot Electron)를 측정하는데 성공하고 연구결과를 세계적인 학술지 `앙게반테 케미` 4일자에 발표했다. 이번 연구는 나노촉매 위에 생성되는 핫전자를 측정하고 중요성을 이해한 점에서 의미를 인정받아 앙게반테 케미 28일자에 `핫페이퍼`로도 소개된다.

연구팀은 나노촉매 표면의 화학반응을 실시간으로 관찰할 수 있는 촉매 나노다이오드 장치를 새롭게 개발하고 나노촉매 표면에서 발생한 핫전자가 화학전류로 검출되는 것을 확인했다. 핫전자(Hot Electron)는 외부에서 광의 흡수나 분자의 흡착, 촉매반응 등 다양한 에너지가 표면에 전달될 때 에너지 전환과정에 의해서 1에서 3 eV 에너지를 갖는 전자를 말한다. 나노촉매 분야는 넓은 표면적과 높은 반응성을 갖고 있어 꾸준히 연구가 진행되고 있지만 표면에서 분자의 탈착 및 활성을 일으키는 기초현상인 핫전자의 수명이 매우 짧아 이를 측정하는데 큰 어려움이 있었다. 연구진은 얇은 금속 박막과 반도체로 이뤄진 나노다이오드 표면 위에 콜로이드 합성법으로 백금 나노입자를 제작했다. 콜로이드 합성법은 얇은 금속 박막과 반도체로 이뤄진 나노다이오드 표면 위에 나노 촉매입자를 균일하게 증착한 디바이스로 나노촉매 표면에서 발생한 화학반응을 화학전류를 통해 실시간으로 관찰할 수 있다. 연구진은 이를 이용해 나노입자에서 발생하는 핫전자의 흐름을 측정하는데 성공했다. 오정연 기자

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오정연
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