이산화탄소 포집 활용한 고성능 니켈 촉매 메커니즘 규명

노현석 연세대 교수팀, 이산화탄소 개질 반응 이용
이산화탄소 화학물질 생산 공정 상용화 가능성 확인

메탄의 이산화탄소 개질 반응에서 Ni 입자 크기가 작을수록 표면에 노출된 Ni 입자 당 메탄의 전환빈도가 높아지는 것을 나타낸다.

노현석 연세대 교수

한국연구재단(이사장 조무제)은 노현석 연세대 교수팀이 이산화탄소 포집과 활용이 가능한 고성능 니켈 촉매의 메커니즘을 규명했다.

연구팀이 제조한 촉매를 이산화탄소 개질 반응에 적용해 성능을 비교한 결과, 촉매의 성능에 영향을 미치는 주요 인자는 활성 물질인 니켈(Ni)의 입자 크기라는 사실을 입증했다.

또 세리아(CeO2)의 함량이 높아질수록 촉매 구성 물질 간의 상호작용이 강화돼 촉매 반응에 유리한 나노 수준의 작은 니켈 입자가 형성된다는 사실도 확인됐다.

노현석 교수는 “Ni, MgO, CeO2, ZrO2로 구성된 이산화탄소 촉매의 중요 메커니즘을 규명함으로써 이산화탄소 개질 반응을 통해 생산할 수 있는 고부가가치 화학물질 생산 공정의 상용화 가능성을 확인했다”고 말했다.

앞으로 발전소와 제철소 등에서 배출되는 이산화탄소 자원화를 위해 촉매와 반응기 등의 실용화를 위한 연구를 지속적으로 진행하겠다는 연구계획도 밝혔다.
이해미 기자 ham7239@