기사 메일전송
몇 번이고 재사용 가능한 귀금속 나노촉매 개발
  • 이상민
  • 등록 2013-03-22 15:39:00

기사수정
효능의 손실없이 반복해서 재사용이 가능한 귀금속 나노촉매가 국내 연구진에 의해 개발되어 환경오염을 줄이고, 나노소재의 실용화 가능성이 높아져 막대한 경제적 효과를 나타낼 것으로 기대된다.
 한국과학기술연구원(KIST, 원장 문길주) 분자인식연구센터 우경자 박사팀과 특성분석센터 안재평 박사가 공동으로 수행한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 나노·소재 기술개발사업 및 KIST 기관고유사업의 일환으로 수행되었으며 20일, 세계 최고 권위의 과학저널 네이처(Nature)의 자매지인 ‘Scientific Reports’ 에 게재되었다. (논문명 : Core-Shell Bimetallic Nanoparticles Robustly Fixed on the Outermost Surface of Magnetic Silica Microspheres)
 나노소재기술이 발전하면서 이러한 나노소재의 기능과 더불어 이를 실용화하는 기술에 대한 관심 또한 높아지고 있다.
 하지만 지금까지 나노소재, 특히 나노촉매를 실용화하는데 있어서 가장 큰 걸림돌은 높은 표면 에너지로 인해 나노입자들이 서로 엉겨 붙어 기능적 특성을 상실한다는 점과, 사용 중 유실되거나 사용 후 폐기된 촉매로 인해 환경오염이 야기된다는 것이다. 따라서 전 세계 연구자들은 이를 해결하기 위해 친환경적인 나노촉매 물질을 집중적으로 개발해왔다.
  이 문제들을 동시에 해결하는 방법이 나노소재를 마이크론소재에 접목시켜 복합소재로 만드는 것이다. 자성을 갖는 마이크론소재에 나노소재를 접목하면 회수와 재사용이 용이해지기 때문이다.
  이전에는 주로 흡착이나 배위결합*에 의해 복합소재를 제조해온 관계로 거친 반응 환경에서 나노소재가 복합체로부터 떨어져나가는 문제를 해결하지 못했다.
 * 배위결합 : 한쪽의 원자에서 제공된 전자쌍을 두 개의 원자가 공유함으로써 생기는 화학 결합
 우경자 박사 연구팀은 자성이 있는 마이크론 크기의 소재에 핵과 핵을 떠받치는 기둥을 함께 감싸는 견고한 3차원 구조로 고정된 복합소재를 개발하였다.
  나노소재들을 자성 마이크론소재에 접목시켜 복합소재를 만드는데 있어서 가장 관건이 되는 점은 두 가지 소재를 견고하게 결합하여 떨어지지 않게 하는 것이다.
  연구팀은 공 모양의 자성을 가진 마이크론소재 표면에 많은 수의 팔을 만들고, 팔 끝에 금으로 된 핵(1~2 nm)을 매단 후, 이 핵들을 적정 크기(2~3 nm)로 뭉쳐서 일정 간격으로 재배치하였다.
  이후 재배치된 핵 뭉치와 이를 받치고 있는 팔을 함께 감싸도록 은 성분을 도포함으로써 견고하게 고정된 3차원 구조의 복합소재를 완성하였다.
  고정된 나노입자들의 최종 크기는 3nm에서 20nm까지 제어가 가능하며, 핵과 도포 물질이 서로 다른 성분으로 구성되어 있어 촉매의 효능이 더욱 우수한 것으로 밝혀졌다.
  이번에 개발된 나노 금/은(속/겉) 복합소재를 촉매 실험에 적용하고 다섯 번을 회수하여 재사용한 결과 나노촉매의 효과가 변함없이 뛰어난 것을 확인하였으며, 이후에도 지속적으로 재사용이 가능할 것으로 예측되었다.
  또한 이 복합소재는 박테리아와 바이러스 제거에도 효과가 뛰어난 것으로 밝혀져 그린 환경을 구축하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
  이번 성과는 기초원천 물질과 그 형성 매커니즘을 밝혀낸 것으로, 다른 종류의 귀금속 복합소재에도 확장이 가능하며 산업적 응용성이 높아서 파급효과가 매우 클 것으로 기대되고 있다.
 우경자 박사는 “이번 연구를 통해 새로운 구조의 나노복합소재와 생성 매커니즘을 개발해 원천기술 확보 및 산업화의 가능성을 열었다”고 연구의의를 밝혔다. 
TAG
0
  • 목록 바로가기
  • 인쇄


이전 기사 보기 다음 기사 보기
많이 본 뉴스더보기
  1. 울산교육청, 나눔과 대화로 수업 성장 해법 찾는다 [뉴스21일간=이준수 기자]  울산광역시교육청(교육감 천창수)은 12일 다산홀에서 중고등학교 교원과 교육전문직을 대상으로 ‘2025 수업 성장 나눔 대화의 날’을 열었다.      이 행사는 2022 개정 교육과정 안착과 학생 참여 중심 수업 문화를 확산하고자 마련한 실천적 장으로, 현장 교원들이 수업 사례와 고민을 나누며 함께 ...
  2. 울산 화평교회, 울산동구종합사회복지관에 추석맞아 이웃사랑 나눔 실천 100만원 후원 [뉴스21일간=임정훈 ]울산 화평교회(담임목사 장지훈)는 9월 12일 금요일 10시에 울산동구종합사회복지관(관장 한영섭)을 방문하여 추석 명절을 맞아 지역 내 취약계층 지원을 위한 후원금 100만원을 전달했다.    이번 후원은 홀몸어르신, 저소득가정 등 지역 내 복지 사각지대에 놓인 이웃들에게 사랑 나눔을 실천하고 더불어 살아가...
  3. 인공지능·디지털 연수로 학교 행정 효율 높인다 [뉴스21일간=이준수 기자]  울산광역시교육청(교육감 천창수)은 9일부터 12일까지 남구 종하이노베이션센터에서 교육행정직과 교육공무직을 대상으로 ‘인공지능(AI)·디지털 역량강화 연수’를 진행했다.      이번 연수는 인공지능과 디지털 도구를 활용한 실무 연수로 학교 행정 업무의 효율성을 높이고, 현장 행정 서비스의...
  4. 울산시, 하절기 이야기(스토리) 야시장 성료 [뉴스21일간=김태인 ]  지난 7월 18일부터 지난 9월 13일까지 약 두 달간 이어진 하절기 ‘울산의 밤, 이야기(스토리) 야시장’이 성황리에 막을 내렸다.  울산시가 주최하고 울산문화관광재단이 주관한 이번 야시장은 하루 평균 7,690명, 총 누적 14만 6,100명의 관람객이 방문해 울산의 여름밤을 환하게 밝혔다.  이번 하절기 이야기(스...
  5. 울주군치매안심센터, 국제피플투피플 춘해보건대챕터 치매극복 선도단체 지정 (뉴스21일간/최원영기자)=울주군치매안심센터가 12일 국제피플투피플 춘해보건대챕터(춘해보건대 대학생 봉사단체)를 ‘치매극복 선도단체’로 지정하고 업무 협약식을 가졌다.이번 협약은 청년 봉사자의 적극적인 참여를 통해 지역사회 내 치매 네트워크를 확장하고, 돌봄 사각지대에 놓인 치매 어르신께 실질적인 도움을 제공하기 위해 .
  6. 울산교육연수원, 청렴하고 신뢰받는 조직문화 조성 [뉴스21일간=이준수 ]  울산교육연수원은 9일 제17대 한현숙 원장 취임 이후 첫 청렴대책 추진단 회의를 열었다.  ‘참여와 소통으로 청렴한 울산교육’을 실현하고자 구성된 이번 추진단은 한현숙 원장을 단장으로 각 부서장과 팀장들이 참여했다.        이날 회의에서는 주요 청렴 추진 과제 점검, 소통의 직장문화 조...
  7. 신천지의 두 얼굴 울산 청년 크루 페스티벌의 진실 [뉴스21일간=김태인 ]자료사진 "청년"의 이름 뒤에 숨은 검은 그림자, 울산 청년 크루 페스티벌의 진실2025년 9월, 울산에서 열리는 '제3회 청년 크루 페스티벌'을 둘러싼 의혹이 증폭되고 있습니다. 겉보기에는 청년 문화를 위한 축제로 보이지만, 그 이면에는 특정 사이비 종교 단체의 교묘한 포교 전략과 정치권과의 불편한 유착 가능...
사랑더하기
sunjin
대우조선해양건설
행복이 있는
오션벨리리조트
창해에탄올
더낙원
모바일 버전 바로가기