[뉴스토마토 이한승기자] 백금촉매의 성능을 3배 이상 향상시킬 수 있는 DNA-그래핀 하이브리드 물질이 개발됐다.
국가과학자인 김광수 포항공과대학교 교수(
사진)팀의 이번 연구를 통해 고가의 백금을 보다 적은 양을 사용하고도 성능을 향상시킬 수 있게 돼 백금촉매 성능개선에 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구결과는 네이처 커뮤니케이션 온라인판 7월31일자에 게재됐다.
그동안 극미세 나노입자를 균일하게 분산시키는 방법과 입자 간의 뭉침현상을 막지 못해 백금촉매의 활성도를 높이는데 어려움을 겪었다.
연구팀은 DNA와 그래핀으로 된 하이브리드 물질 위에 1㎚(나노미터) 크기의 미세한 백금 입자를 균일하게 분산시킨 복합체 물질을 합성하는데 성공했다.
이를 통해 촉매반응이 일어날 수 있는 표면적을 넓혀 촉매성능을 3배 이상 향상시켰고, 입자의 크기는 절반 이하로 줄였다.
일반적으로 입자들이 작을수록 표면적이 커지며 불안정성이 높아지게 되고 이로 인해 서로 뭉치려는 경향이 강해지게 되는데, 연구팀은 이를 극복하기 위해 백금이온이 DNA 사슬의 인산뼈대 염기들과 강하게 결합하는 성질을 이용했다.
연구팀은 개발된 미세 백금 나노입자의 입자간 결합력이 강해 산이나 염기에도 강하다고 설명했다.
김 교수는 "상업용 백금촉매보다 3배 이상 활성이 증가됐고 산이나 염기에 강해 연료전지 등에 이용할 수 있을 것"이라고 말했다.
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