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Carbon Dioxide Activation
 
 
교 수 신운섭
학 과 화학과
연구분야 전기삼투펌프의 의료 및 분석적 응용, 이산화탄소의 전기화학적 전환, 에너지전환, 센서
홈페이지 http://sgbnel.sogang.ac.kr  
 
에너지/자원 > 온실가스처리


환경친화적, 고안전성 이산화탄소 환원 전기화학 촉매의 개발
 

 

 

 

지구온난화의 주범으로 지목되는 이산화탄소는 수소에너지, 태양에너지, 전기에너지 등 신재생에너지로부터 기인된 것을 활용하면 다양한 형태의 에너지원이 활용 가능한데, 이산화탄소의 전환을 위해 또 다시 이산화탄소를 대기 중으로 배출하지 않고 유용한 화합물로 변환이 가능하다.

그러나 이산화탄소는 가장 낮은 에너지를 갖는 탄소화합물이므로 이를 유용한 자원으로 활용하는 전환 기술에 있어서는 에너지의 투입이 필수적이므로 에너지 사용을 최소화시키며 반응의 선택성을 향상시키는 촉매의 개발이 필수적이다.

최근 다양한 나노화합물 합성 및 나노 구조 구현 기술의 발전은 그 동안 기대하지 못했던 효율적이며 유용한 촉매의 개발을 가능하게 하였다.

촉매는 지구상에 다량으로 존재할 뿐 더러 합성이 쉽고 그 자체가 환경친화적이면 매우 이상적이므로, 전기 화학에서 산소의 전기촉매환원은 연료전지, 주식, 산업공정 등에서 중요한 역할을 하는 데 반해 이에 사용되는 Pt에 기반을 둔 촉매의 가격이 매우 비싸므로 Ni 혹은 Cu/Zn 기반의 무기화합물 또는 효소 등의 미생물을 이용한 촉매 개발을 통해 기후온난화의 주범인 이산화탄소를 다른 유용한 유기물로 변환시킬 수 있는 시스템을 구성할 수 있다. 

 제품명

 응용분야

 CO2 전환 시스템

 CO2 감축 및 bulk chemical 생산

 

이산화탄소 전환에 따른 온실가스 감축 효과, 지속적 활용 가능하며 가장 풍부한 탄소원으로서 이산화탄소의 활용, 전환 후 value-added 화합물
  의 생성에 따른 경제적 이익을 도모할 수 있다. 그러나 이를 위해서는 촉매로서 현재 주로 사용되고 있는 Pt를 대체할 수 있는 경제적이며 고효율
  인 대체 물질을 개발해야 한다. 앞서 언급한 Ni 혹은 Cu/Zn 기반의 무기화합물 또는 효소 등의 미생물을 이용한 촉매 개발과 함께 태양에너지를
  활용할 수 있도록 촉매/광수용체 복합체가 개발되면 신재생에너지의 투입으로 인한 탄소 균형 유지 등이 복합적으로 작용하여 CO2 감축을 통한
  기후변화 대처를 위한 국제사회 노력에 기여할 수 있으며, CO2 전환 시스템 구축을 통한 경제적 이익 또한 기대할 수 있을 것으로 예상한다.

 

1. Highly Selective Electrocatalytic Conversion of CO2 to CO at -0.57 V (NHE) by Carbon Monoxide Dehydrogenase from Moorella thermoacetica - J. Am. Chem. Soc.
2. Electrochemical Conversion of Carbon Dioxide - J. Korean. Electrochem. Soc
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