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분해율 9배↑ 폐수정화용 니켈 촉매 개발

KIST “성능 우수 및 정화 시 여러 번 사용 가능”

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TIN뉴스
기사입력 2019-05-14


한국과학기술연구원(KIST)은 물질구조제어연구센터 김종식 박사팀이 기존 철(Fe) 기반 촉매보다 분해성능이 9배 높은 하수․폐수 정화용 ‘니켈 촉매’를 개발했다. 

 

산업현장에서 나오는 하수와 폐수를 방류하려면 속에 포함된 염료와 항생제 등 오염물을 우선 제거해야 한다. 특히 오염물질 분해과정에는 폐수에 포함된 염료 등의 오염물질을 물 및 이산화탄소 등으로 분해하기 위해 강력한 산화제인 ‘라디칼’(Radicals)을 이용하는데, 이 물질을 생성하려면 촉매가 필요하다. 기존 분해과정에서는 철 기반의 촉매를 사용했다.

 

문제는 오염물 분해 효율이 낮고, 한 번밖에 사용하지 못 한다는 것이 단점이다. KIST 연구진은 이런 한계를 극복하고자 철을 대신할 촉매제 개발을 위해 망간, 코발트, 니켈, 구리를 사용하여 동일한 화학구조를 가지는 5가지의 황화물 촉매를 제작, 연구했다.

이 중 니켈 황화물이 촉매로서 우수한 성능을 보임을 확인했다. 

 

니켈 황화물 촉매는 철 황화물 등 철 기반 촉매보다 오염물 분해성능이 약 9배, 라디칼 생산성은 3배 정도 더 높았다. 정화 과정에서 촉매를 여러 번 사용하는 것도 가능했다. 

 

김종식 박사는 “상용화를 위해 니켈 황화물 촉매의 표면 개선에 대한 연구를 진행할 계획”이라고 밝혔다. 

 

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 바탕으로 KIST 기관고유사업 및 한국연구재단의 중견 핵심 사업으로 연구 결과는 국제학술지 ‘응용 촉매 B : 환경’(Applied Catalysis B: Environmental) 지난달 14일 자(온라인)에 실렸다. 

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

 

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