화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트)
권호 25권 1호
발표분야 특별심포지엄2. Smart X 소재-오거나이저:최영민(KRICT)/안기석(KRICT)
제목 Design of efficient Pt single-atom catalyst stabilized at CeOx-TiO2 interfaces
초록 귀금속 촉매의 효율성을 극대화하기 위한 방안으로 단원자 촉매 (Single-atom catalyst)가 주목받고 있다. 단원자 촉매는 금속 원자 하나하나를 지지체 위에 분산하여 각각을 반응점으로 활용할 수 있기 때문에 소재의 이론상 최대 효율을 끌어낼 수 있다는 장점을 가진다. 현재 단원자 촉매 연구 분야는 금속 단원자들을 지지체 위에 안정적으로 분산할 수 있는 방법과 단원자의 촉매 특성에 대한 정확한 메커니즘 이해가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 CeOx와 TiO2로 이루어진 복합 지지체를 도입하여 Pt 단원자 촉매를 제조하고, CeOx와 TiO2의 계면에 생성된 Pt 단원자의 CO 산화반응에 대한 촉매 특성을 전자밀도함수이론 계산과 실험의 조합을 통해 분석하였다. 전자밀도함수이론 계산과 실험을 통해 분석한 결과 TiO2 나노입자 위에 CeOx 클러스터를 분산하여 얻어진 CeOx-TiO2 하이브리드 지지체에 형성된 CeOx-TiO2 계면이 Pt를 강하게 끌어당겨 단원자 상태로 안정화 시킴을 발견하였고, 이렇게 형성된 Pt 단원자들은 CO 산화반응에 대해 높은 단위 무게당 활성을 나타낸다는 것을 발견하였다.
저자 김현유
소속 충남대
키워드 Heterogeneous catalyst; Density functional theory; Interface; Platinum; Ceria; Titania; CO oxidation
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