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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원문파일 | 초록 보기 |