화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.2183
발표분야 촉매 및 반응공학
제목 전기도금을 이용한 산성 수전해 수소발생용 비백금 촉매 개발
초록 수소발생반응(HER) 촉매로 백금이 가장 좋은 것으로 알려져 있다. 그러나, 높은 가격 때문에 백금을 대체할 값싼 비백금 촉매들에 대한 연구가 진행되어왔다. 최근에, 비백금 촉매로 metal phosphide가 수소발생반응에서 효율적인 물질로 각광을 받고 있다. 그 중에, Ni2P(001)은 Pt(111)만큼 HER성능이 우수하다는 DFT 연구결과가 있다.  
이에, 화학합성 대비 간단한 과정과 촉매의 물리·화학적인 특성을 쉽게 조절할 수 있는 장점을 가진 전기도금으로 NiP촉매를 제조하고 HER에 대한 활성을 평가하였다. 도금방법으로는 정전압을 인가하거나 pulse-reverse 도금을 이용하였다. 제조된 촉매들은 전기이중층 용량분석을 통해 표면의 거침도를 분석하였다. 표면 형상과 결정구조는 각각 FESEM과 XRD를 통해 분석하였고, EDS로 촉매의 bulk 조성을, XPS를 통해 표면조성과 전자구조를 분석하였다. 그 결과, P의 함량과 HER활성사이의 상관관계를 확인하였고, 전자구조변화를 통한 HER의 intrinsic activity를 비교 할 수 있었다. 그 중에서 Ni53P47촉매는 10mA/cm2에서 99mV의 과전압으로 우수한 성능을 구현하였다.
저자 김호영, 박현주, 김동권, 김수길
소속 중앙대
키워드 촉매 및 반응공학
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