이산화탄소를 고부가가치 화합물로 CCU 기술 개발
광촉매 활용 고순도 디메톡시메탄 생산 성공…탄소중립 기여 기대
이산화탄소를 고부가가치 화합물로 만드는 CCU 기술이 개발돼 주목받고 있다.
성균관대학교 이효영 교수 연구팀은 새로운 가시 광촉매를 활용해 이산화탄소와 메탄올로부터 항공유 첨가제로 널리 사용되는 디메톡시메탄(Dimethoxymethane)을 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.
CCU 기술은 이산화탄소를 포집, 활용 및 저장하는 기술로, 지구온난화를 막기 위해 전 세계적으로 연구가 진행되고 있다. 하지만 이산화탄소로부터 전환된 고부가가치 생성 화합물 제조 기술의 한계로 큰 난관에 직면해 있는 상황이다.
연구팀은 블루 이산화 티타늄 촉매제(Ag, W-BTO)와 태양광을 활용, 이산화탄소 환원 반응과 메탄올 산화 반응을 동시에 촉진해 부산물이 거의 없는 고순도 디메톡시메탄 화합물을 생산했다.
이 촉매제는 자외선 영역에서부터 가시광 영역까지 넓은 범위에서 빛에너지 흡수가 가능한 블루 이산화 티타늄에 이산화탄소 환원을 촉진하는 은과 메탄올 산화를 촉진하는 텅스텐 나노 입자를 도핑해 만들어졌다.
이번 연구를 통해 이산화탄소와 메탄올의 산화·환원 반응을 효과적으로 수행할 수 있는 가시 광촉매를 개발하고, 이를 활용해 고부가가치 화합물을 생산할 수 있는 기술을 확보함으로써 탄소 중립 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
이효영 교수는 “디메톡시메탄 생산과 같이 다양한 합성을 시도해 봄으로써 인류 난제 기술인 CCU 기술 적용에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다”라며 “현 단계는 실험실 반응 규모로 기술 사업화를 위한 실증화 테스트가 진행 중이다”라고 말했다.
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