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노스웨스턴 대학(Northwestern University)의 연구진은 청정에너지 전환 및 저장에 도움을 줄 수 있는 새로운 촉매를 만드는데 성공했다. 이 촉매 설계 방법은 새로운 광학적 및 데이터 저장 재료, 제약 합성에 영향을 미치는 촉매를 개발하는데 중요한 역할을 할 것이다.과학자들은 광범위한 제품에 적용할 수 있는 촉매를 찾고 있다. 그러나 새로운 촉매 개발 과정은 복잡하고 비용이 많이 든다. 백금 기반의 촉매는 연료 전지를 위한 수소 발생 반응을 촉진하는데 가장 효과적이어서 일반적으로 사용된다. 그러나 백금은 희소성이 있고 고가이기 때문에 이것을 대체할 수 있는 저렴하고 효율적인 대안이 필요하다.이번 연구진은 기존의 백금보다 7 배 이상 활성을 가진 새로운 촉매를 만들기 위해서 나노입자와 백금, 구리, 금으로 구성된 합금을 합성시켰다. HER 촉매를 설계하고 합성하기 위해서 밀도 함수 이론(density-functional theory)과 블록 공중합체 리소그래프(block copolymer lithography)를 활용했다. 이 방법은 표면에 패턴화된 나노입자의 성장 및 구성을 제어할 수 있고, 거의 모든 중요한 공정에 사용되는 새로운 촉매를 개발하는데 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다.이 연구결과는 새로운 고온 초전도체를 개발하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 글로벌 촉매시장은 향후 6년 안에 343억 달러로 예상된다. 저렴한 화학물질을 의약품 등의 고부가가치 제품으로 전환시킬 수 있는 새로운 촉매는 산업 경쟁력을 향상시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.이 연구결과는 저널 PNAS에 “Catalyst design by scanning probe block copolymer lithography” 라는 제목으로 게재되었다. |
