DNA-그래핀 합성물질로 연료전지 촉매 향상

김광수 포스텍 교수팀


미래창조과학부는 김광수 포스텍 화학과 교수(사진) 연구팀이 백금 촉매의 성능을 높이는 ‘DNA(디옥시리보핵산)-그래핀 하이브리드 물질’을 만드는 데 성공했다고 13일 발표했다.

김 교수는 정부가 선정한 국가과학자 중 한 명이다.

연료전지는 수소와 산소의 화학 반응을 통해 전기를 생산하는 고효율·친환경 동력원이다. 하지만 산소환원 반응에 사용되는 백금 촉매가 비싸다는 것이 문제로 꼽혀왔다. 또 백금 촉매의 활성도를 높이려면 미세한 백금 입자로 표면적을 늘려야 하는데, 극미세 나노 입자를 균일하게 분산시켜 입자들이 서로 뭉치는 것을 방지하는 것이 연구자들의 숙제였다.

연구팀은 DNA와 그래핀으로 만든 물질에 1나노미터(㎚) 크기의 미세한 백금 입자를 균일하게 분산시킨 복합체 물질을 합성하는 데 성공했다. 백금 이온이 DNA 사슬의 인산뼈대 염기들과 강하게 결합하는 성질을 이용한 것.

김 교수는 “백금 나노 입자가 하이브리드 물질에 넓게 퍼져 촉매 반응이 일어나는 표면적이 넓어졌고 이로 인해 촉매 성능도 3배 이상 향상됐다”고 설명했다.

연구성과는 해외 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션’에 실렸다.

임근호 기자 eigen@hankyung.com




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