▲ a)개발한 금 나노 입자 촉매 (Au / HAP-NC) b) 투과형 전자 현미경 이미지 (붉은색 원 안의 검은점이 금 나노 입자), c) 주사형 전자 현미경에 의한 금 나노 입자 확대.

일본대학교 연구팀이 실리콘 산업등에서 발생하는 폐기물과 물에서 금 나노 입자 촉매를 사용해 실온에서 수소를 만드는 촉매기술을 개발했다. 용액과 금 나노입자만으로 실온에서 공정이 가능해 향후 휴대용 수소 발생 장치로의 실용화가 기대된다

오사카 대학은 지난 24일 화학연구센터 연구 그룹은 산업 폐기물인 히도로시란 류(TMDS, PMHS)과 물에서 수소를 효율적으로 발생시키는 금 나노 입자 촉매를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

‘히도로시란 류’는 산업용 실리콘을 제조할 때 생기는 부산물로 저렴하게 대량으로 얻을 수 있으며 대기 중에서도 안정적인것이 특징이다.

연구진은 히도로시란 류 용액에 직경이 1.9나노미터의 미세한 금 나노 입자를 부착시킨 촉매를 넣어 수소를 발생 시켰다.

연구 그룹은 히도로라신 류의 TMDS (테트라메틸디실록산)과 PMHS (폴리메틸하이드로실록산)의 2종류의 용액을 사용해 상온에서의 수소 가스 발생량을 측정했다.

금 나노입자 촉매를 용액에 담가 처음 1분에 TMDS는 18.9ml, PMHS는 9.8ml의 수소 가스를 발생시켰다.

해당 공정은 외부에서 에너지를 추가할 필요가 없어 수소를 쉽게 제조할 수 있다는 장점이 있다. 또한 금 나노 입자 촉매 및 유기 화합물의 용액으로 구성 할 수 있기 때문에 경량 패키지에 넣고 다닐수 있어 기존의 가압에 의한 수소탱크 저장과 비료해 가볍고 쉽게 휴대가 가능하다. 또한 일반적인 화석 연료에서 수소를 만드는 방법과 달리 CO2를 배출하지 않는다.

연구진은 “소형 경량의 휴대용 수소 제조 장치로서 실용화가 기대된다”며 “포켓 크기의 연료 전지에 통합 전력을 만드는 것도 가능하게해져 향후 안정된 유기 화합물을 사용해 장기 보관이 가능한 재해 비상 전원으로 피난처에 상비하는 용도 등을 실용화를 기대한다”고 밝혔다.