(대전ㆍ충남=뉴스1) 양상인 기자 = 한국연구재단은 이효영 성균관대 교수 연구팀이 가시 광촉매를 활용해 이산화탄소로부터 고순도 부탄올을 생산하는 데 성공했다고 17일 밝혔다.
최근 전 세계적인 온실가스 감축 기조에 따라 이산화탄소를 포집해 고부가가치 화합물로 전환하는 기술이 주목받는다.
고부가가치 화합물은 탄소 사슬 길이에 따라 가치가 달라지는데 그 중 탄소 사슬 4개를 가진 부탄올은 에너지 밀도가 높고 저장·운반이 쉬워 높은 경제성을 지녔다.
하지만 생산 과정에서 일산화탄소, 메탄 등 여러 부산물이 함께 생성돼 분리·정제 비용이 증가하는 한계가 있다.
연구팀은 이산화탄소를 부탄올과 같은 고부가가치 화합물로 변환하는 광촉매 방식에 결정면 엔지니어링을 결합한 새로운 접근법을 제시했다.
광촉매는 빛을 흡수해 화학반응을 돕는 물질이며 결정면 엔지니어링은 촉매 표면 원자 배열을 조절해 원하는 물질만 고순도로 생산할 수 있는 선택성을 높이는 기술이다.
연구팀은 이산화탄소 전환에 뛰어난 성능을 가진 산화세륨과 전하 분리 특성이 우수한 산화구리를 결합해 복합 가시 광촉매를 구성한 뒤 산화구리의 결정면을 정밀하게 조절해 촉매 성능을 극대화했다.
이 촉매를 이용해 이산화탄소로부터 부탄올을 최대 60%의 고순도로 회수하는 데 성공했다.
이 교수는 "이번 연구는 이산화탄소를 고부가가치 화합물로 전환할 때 결정면 조절이 매우 효과적인 방법임을 입증한 것"이라며 "지속 가능한 화학 생산 및 탄소 중립 실현에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구는 국제 학술지 '응용 촉매 B:환경과 에너지' 온라인판에 게재됐다.
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