KIST, 재사용 가능한 귀금속 나노촉매 개발



 


효능의 손실 없이 몇 번이고 재사용 가능한 귀금속 나노촉매가 국내 연구진에 의해 개발됐다.


 


21일 한국과학기술연구원(KIST) 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 특성분석센터 안재평 박사팀은 마이크론 소재에 금·은 나노입자를 결합해 반복사용이 가능한 나노촉매를 개발했다고 밝혔다.


 


나노소재기술이 발전하면서 이를 실용화하는 기술에 대한 관심 또한 높지만, 나노촉매의 높은 표면 에너지로 인해 나노입자들이 서로 엉겨 붙어 기능적 특성을 상실하는 점이 걸림돌이 되어왔다.


 


또 사용 중 유실되거나 폐기된 촉매가 환경오염을 유발 시키는 것도 문제점으로 꼽혀왔다.


 


그런데 이번 연구는 이 문제들을 동시에 해결하는 것이어서 주목을 끈다.우경자 박사 연구팀은 자성을 갖는 마이크론 소재에 나노소재를 접목한 복합소재를 개발했다. 자성을 갖는 마이크론소재에 나노소재를 접목하면 회수와 재사용이 용이해진다는 게 연구진의 설명이다.


 



 


자성 마이크론소재 표면에 귀금속 나노입자가 견고하게 고정되는 과정 
우경자 박사 연구팀


 


연구팀은 공 모양에 밤가시 같은 수많은 팔을 가진 마이크론 소재를 만들고 팔 끝에 금으로 된 1~2㎚ 크기의 핵을 매단뒤, 이를 은 성분으로 감싸 견고하게 고정된 3차원 구조의 복합소재를 만드는 데 성공했다.


 


이번에 개발된 복합소재를 촉매 실험에 적용하고 다섯 차례 회수해 재사용한 결과 나노촉매 효과가 변함없이 유지되고 지속적으로 재사용이 가능한 것으로 예측됐다.


 


또 이 소재는 안의 핵과 겉의 도포물질이 서로 다른 성분으로 구성돼 촉매 효과가 더욱 우수하고 박테리아와 바이러스 제거에도 뛰어난 것으로 밝혀졌다.


 


우 박사는 “이번 연구를 통해 새로운 구조의 나노복합소재와 생성 매커니즘을 개발했다”며 “다른 종류의 귀금속 복합소재에도 확장이 가능하고 산업적 응용성이 높은 원천기술을 확보해 파급효과가 클 것으로 기대한다”고 말했다.


 


한편, 이번 연구 결과는 과학저널 네이처(Nature)의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 에 게재됐다.


 


 


 


윤수영 사이언스올 편집위원