| 초록 |
연료전지 기술에서 주로 활용되는 Pt 촉매는 촉매특성 향상 및 비용절감 등을 위하여 다양한 담체를 적용시키는 이론 및 실험적 연구가 진행되고 있다. 이에, 선행 연구를 통해 제일원리(First-principles) 모델링을 이용하여 1개 Pt 원자에 대한 TiN과 graphene의 담체 특성을 비교분석 한 바 있다. 이에 덧붙여, 본 연구에서는 담체 위에 흡착되는 Pt 원자의 개수(n=1,4,5)를 변화시켜 그에 따른 촉매 특성을 연구하였다. 또한, 탄소계 담체로서 graphene을 사용한 선행연구와 달리 4개 층의 graphene을 적층시키고 제일원리 모델링 계산 시에 van der Waals force를 적용시킨 graphite 구조를 탄소계 담체로 사용하였다. Pt cluster 크기에 따른 흡착에너지는 Pt1-graphite ＞ Pt5-graphite ＞ Pt4-graphite 순으로(각각 –1.46eV, -2.12eV, -2.43eV), Pt4-graphite가 가장 안정적인 것으로 평가되었다. 또한, TiN과 graphite의 Pt1 cluster 흡착에너지 비교를 통하여 분석한 내구성 평가에서는 Pt1-TiN의 흡착에너지가 –3.76 eV로서 Pt1-graphite 촉매에 비해 높은 내구성을 가진 것으로 평가되었다. |
