MIL을 이용한 Cu3P/FeP Nanocomposite 합성 및 수전해 반응에 대한 전기화학적 촉매

초록

에너지 사용량이 급증함에 따라 환경오염 및 온실효과에 대한 관심도 전 세계적으로 커지고 있으며, 수전해를 통한 수소 생성 및 저장 기술은 고순도의 수소를 얻을 수 있기 때문에 미래의 에너지 기술로 많은 주목을 받고 있다. 수전해 시스템에서 일어나는 수소발생반응과 산소발생반응의 메커니즘이 복잡하고 높은 과전압을 필요로 하기 때문에 대규모 상업화 하는데 어려움이 있다. 따라서 비귀금속 기반의 촉매를 개발하여 값이 저렴하고 높은 활성을 보이는 수전해 촉매로 활용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 수열합성법을 통해 Fe-MIL과 Cu-MIL을 각각 합성한 후, 균일하게 혼합하여 두 단계의 열처리를 진행함으로써 Copper phosphide와 Iron phosphide의 nanocomposite 촉매를 합성하였다. Cu3P/FeP nanocomposite의 표면 성분 분석 및 결정 구조를 광전자분광기 및 X선 회절분석을 통해 관찰하였으며, 전기화학적 촉매 활성은 선형 주사 전위법(Linear Sweep Voltammetry)를 통해 측정하였다. 그 결과 두 종류의 phosphide composite가 낮은 과전압과 높은 전기화학적 안정성을 갖는 것을 확인하였다.