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□ Surface engineering in improving activity of Pt nanocubes for ammonia electrooxidation reaction
    (암모니아 전기 산화 반응을 위한 Pt 나노큐브의 활성을 향상시키는 표면 엔지니어링)

- 교신저자: 최상일 교수(화학과)
- 공동저자: 홍영민 학생(제1저자, 화학과), 이혜진 학생(화학과)-경북대학교 / Kumar Siddharth(제1저자, HKUST), Minhua Shao(교신저자, HKUST)
- JCR 상위 0.959%, IF®14.229
- Applied Catalysis B: Environmental 게재예정(2020. 7. 15.)

* 자료제공: 경북대 IR센터
* Web of Science 및 SCOPUS DB에 새롭게 등록된 논문

암모니아 전기 산화 반응은 직접 암모니아 연료전지, 암모니아 전해조 및 암모니아 기반 전기 화학 센서의 핵심 반응이다. 그러나 느린 암모니아 산화 속도와 촉매 구조에 민감한 반응 특성으로 인해 새로운 전기 촉매 설계에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

본 연구에서는 미량의 이리듐(Ir)을 백금(Pt) 나노 큐브 표면에 습식 화학법으로 증착시켜 독특한 표면 공학 모델 촉매를 개발하였다. 연구에서 합성한 모델 촉매는 미량의 Ir(2% 미만)이 Pt 나노 큐브의 암모니아 전기 산화 반응 활성을 두 배 이상 증가시킬 수 있음을 세계 최초로 발견하였다.

이론적인 시뮬레이션 계산을 통해서 미량의 Ir이 Pt 나노 큐브의 표면에서 속도 결정단계인 NH 형성단계의 에너지 장벽을 낮추는 것을 알게 되었으며 이를 통해 암모니아 산화 활동이 크게 증가됨을 설명하였다. 또한, Ir이 증착된 Pt 나노 큐브에 Ni(OH)2를 추가로 증착하여 촉매의 장시간 안정성을 크게 향상시킬 수 있었다.

연구 결과는 촉매 합성에서 표면 공학의 중요성을 입증하고 암모니아 산화 및 기타 촉매 반응을 위한 전기 촉매 디자인의 새로운 접근방식을 소개한 중요성을 인정받아 Applied Catalysis B: Environmental 에 출판하게 되었다.