본 기술은 내부 기공을 비운 PCN-333(Fe) 다공성 금속 골격 구조체에 Fe-TCPP 금속 포르피린을 삽입한 뒤 열처리하여, Fe-N4 및 Fe3C 작용기를 갖는 금속 포르피린 촉매를 제조하는 전기화학 촉매 제조 방법입니다.
백금, 팔라듐 등 귀금속계 촉매는 내부식성과 산화-환원 효율이 높지만 원재료 단가가 높아 제품 가격 상승과 보급 저해 요인이 되어 왔습니다. 귀금속 함량을 줄이거나 탄소 촉매로 대체하면 효율이 떨어지고 제조 공정이 복잡하며 불순물 제거도 어려운 한계가 존재했습니다.
본 기술은 합성 용매를 끓는점이 낮은 대체 용매로 치환한 후 열처리로 활성화한 골격 구조체에 포르피린 용액을 첨가하는 간단한 공정으로 골격 구조를 유지한 탄화 촉매를 얻습니다. 수전해 수소 생산 설비와 연료전지 양극의 산소 환원 전극에 적용될 수 있어 귀금속 사용량을 줄이면서 수소 발생과 산소 환원 활성을 함께 확보할 수 있습니다.
본 발명은 미래창조과학부의 유-무기혼성 다공성물질을 이용한 새로운 전기화학촉매 시스템 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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