마이크로웨이브 합성 기반 Hollow 구조 CoS₂/WS₂ 헤테로 촉매의 수전해 성능 평가

초록

탄소 배출이 없는 청정 에너지 생산 기술이 전 세계적으로 주목받고 있는 가운데, 수전해 수소 생산은 차세대 에너지 시스템의 핵심 기술로 여겨진다. 그러나 수전해 반응은 높은 과전압과 낮은 반응 속도 등의 한계를 가져, 이를 극복하기 위한 고활성 전기화학 촉매의 설계가 필수적이다. 본 연구에서는 고온에서 열분해되는 polystyrene을 템플릿으로 제작하여, 이를 ZIF-67로 코팅하였다. 그 후, 열처리하여 내부가 빈 중공 구조를 형성한 후, TAA, Na2WO4ㆍ2H2O와 함께 microwave-assisted synthesis를 하여 이종접합 구조를 합성하였다. 합성된 시료는 SEM, TEM, XRD와 같은 물성 분석을 통해 중공형 형태와 결정상 형성을 확인하였다. 전기화학적 특성 평가 결과, 본 촉매는 우수한 HER·OER 활성을 가지는 것을 확인하여 이중기능성 수전해 촉매를 입증하였다.