전남대(총장 정성택)는 신화학소재공학과 대학원 이태규 석사과정생·강희주 박사과정생이 수소 생산과 미세먼지 등을 줄일 수 있는 그래피틱 카본 나이트라이드 소재 용융염 합성법을 개발했다고 26일 밝혔다.
수처리 등 다양한 분야에 활용할 수 있는 그래피틱 카본 나이트라이드는 물 분해를 통한 친환경 에너지 수소생산과 대기오염물질인 질산(NOx), 휘발성 유기화합물(VOCs), 미세먼지 등을 저감시킨다. 제조과정이 간단하고 가격 경쟁력이 우수하지만 높은 결함밀도에 의한 전자-정공의 빠른 재결합과 보통 수준 가시광 감응성이라는 단점이 있다.
연구팀은 그래피틱 카본 나이트라이드 소재 알칼리 메탈 아이오다이드 기반 용융염 합성법을 개발, 다양한 광촉매 활성점을 조화롭게 도입할 수 있도록 했다. 이를 통해 가시광에서의 광촉매 활용 효율 향상, 광촉매 활성점 도입 메커니즘과 고분자 중합 메커니즘을 함께 규명하는 성과도 거뒀다.
연구성과는 클로라이드나 브로마이드 기반 용융염과의 비교를 통해 용융염 반응성에 따라 다르게 유도되는 그래피틱 카본 나이트라이드의 고분자 중합 반응 경로를 파악한 것으로 과학·기술적 가치가 높다는 평가를 받고 있다.
전영시 지도교수는 “고성능 가시광 감응 광촉매를 개발하고 합성 메커니즘을 제시했다는데 의미가 있다”며 “유기물 기반 광촉매를 활용한 차세대 환경 및 에너지 관련 응용 분야 기술력을 확보하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.
과학기술정보통신부의 기초연구실(BRL) 지원사업과 신진연구자지원사업을 통해 수행된 이번 연구는 네덜란드에서 발행되는 국제학술지 '어플라이드 카탈리시스' 온라인 판에 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
