***전환빈도: 반응물이 촉매의 활성점당 단위 시간당 반응하는 분자의 수.
□ 연구팀은 철 기반 단원자 촉매에 사이안화 이온(CN-)이 비가역적으로
흡착할 수 있다는 점에 착안하여 촉매 성능 결정인자인 활성점 밀도
및 전환빈도를 측정하는 기술을 고안하였다.
∘ 특수하게 고안된 반응기를 이용하여 철 기반의 단원자 촉매에 사이안
화 이온을 비가역적으로 흡착하였다. 이때 흡착된 사이안화 이온의 양
을 자외-가시선(UV-Vis) 분광법으로 정량화하였고, 동시에 사이안화 이
온을 비가역적으로 흡착한 촉매의 산소환원 반응성 감소량을 측정하였
다. 이를 통해 촉매의 활성점 밀도와 전환빈도를 성공적으로 도출할
수 있었다.
∘ 나아가 다른 전이금속*, 귀금속 기반의 단원자 촉매와 상용으로 널리
이용되는 백금 촉매의 성능 결정인자를 도출함으로써 개발한 진단기술
의 범용성을 입증했다.
*전이금속: 주기율표상에 위치하는 4~7주기, 3~11족의 금속원소.
□ 지스트 최창혁 교수는 “이번 연구성과는 최근 상용화에 근접한 철 기
반 단원자 촉매의 성능평가 원천기술을 확보하였다는데 가장 큰 의의
가 있다”면서, “추후 해당 기술을 활용하여 고활성을 가지는 산소환
원 촉매 개발을 통해 미래 수소 경제 활성화에 기여할 수 있기를 기대
한다”고 말했다.
□ 본 연구는 미래소재디스커버리사업, 개인기초연구사업(신진) 그리고 한
국과학기술연구원의 지원을 받아 수행되었으며, 연구성과는 미국 화학
회(ACS)가 발행하는 국제학술지 ‘오픈어세스 미국화학회지 (JACS
Au)’에 4월 13일(화) 온라인 게재되었다. <끝>