▲ 신규 광촉매이 작동 메커니즘 및 전자현미경 이미지

건국대학교 글로컬캠퍼스 과학기술대학 응용화학과의 김연호 교수 연구팀이 그린 수소 생산이 가능한 신규 광촉매 소재 기술과 관련된 연구 결과를 나노분야 저명 국제저명학술지인 ‘Small(IF: 13.3, JCR: 6.4%)’에 발표했다.

김연호 교수 연구팀은 그린 수소 생산의 핵심소재인 광촉매의 특성 향상을 위해 산화 아연(ZnO)에 산소 결함을 만들어내고, 금 입자를 원자 단위로 채우는 방식을 통해 촉매 특성을 크게 향상시켰다.

또한 연구팀은 산화아연-금 접하구조체 내에서 일어나는 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance, SPR) 현상에서 비롯된 효율적인 전하이동으로 인해 광촉매 크게 향상된다는 사실을 발견하였다.

이를 통해 광흡수 영역대를 넓혀 가시광선-자외선에서 모두 광촉매 반응을 일으킬 수 있도록 유도하였다.

개발된 신규 광촉매 소재는 시간당, 촉매 g당 25.84mmol 그린 수소를 생산했으며 이는 단일 광촉매 물질인 산화 아연에 비해 48.58배 향상된 수소 생산력을 보였다.