공기나 용액이 자유롭게 드나들 수 있는 나노 다공성 금속산화물의 간단하고 저렴한 합성법을 국내 연구진이 개발했다.
개발 주인공은 울산과기대(UNIST) 문회리 교수(친환경에너지공학부)와 주상훈 교수(나노생명화학공학부) 연구팀이다. 이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 일반연구자지원사업의 일환으로 수행됐다.
나노 다공성 금속산화물은 입자 내부에 나노 크기의 미세한 구멍이 있는 금속 화합물질을 말한다.
미세한 구멍을 만드는 기존 방법으로 계면활성제를 이용한 기공법이 있으나 고온 공정이 필요하고, 고내열성인 실리카 이외의 금속에 적용하기에는 한계가 있었다.
연구팀은 금속이온과 유기 리간드(무기화합물 속에서 중심원자에 결합돼 있는 이온 또는 분자의 총칭)가 규칙적으로 결합된 물질에 열처리를 가하는 방법으로 직경 1.4㎚부터 100㎚까지 다양한 크기의 기공을 갖는 금속 산화물을 합성하는데 성공했다.
합성한 다공성 마그네슘 산화물은 기공으로 인한 표면적 확대로 반응 효율이 좋아졌고, 기공이 없는 상용 마그네슘 산화물에 비해 이산화탄소 흡착능력은 10배가량 높게 나타났다.
이 합성 기술은 마그네슘이나 세륨, 망간 등 다양한 금속 산화물 합성에 응용할 수 있다. 반응조건을 적절히 조절하면 원하는 크기의 기공도 만들 수 있다.
문회리 교수는 “활용도가 높은 나노 다공성 금속산화물을 쉽게 합성할 수 있는 새로운 방법”이라며 “산업적으로 응용성이 높은 금속산화물의 구조를 제어했다는 점에서 다양한 금속을 이용한 후속 응용연구가 가능할 것”이라 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
