pH 조절 수열합성 MoS2 기반 CO 메탄화 촉매 연구

pH-Tuned Hydrothermal MoS2 Catalysts for CO Methanation Research

연구 내용

수열합성 시 pH를 변수로 하여 MoS2의 결정구조와 결함 및 표면종을 제어하고 CO 메탄화 촉매 성능을 규명하는 연구

연구실은 ammonium tetrathiomolybdate를 수열합성 조건에서 분해시켜 MoS2를 제조하고, pH 변화에 따른 형태·결정성 변이를 비교합니다. (0 0 2) 격자면의 적층과 결정성 변화가 반응성과 어떻게 연결되는지 물성과 촉매평가를 통해 분석합니다. 또한 Mo5+ 종과 표면 황산염 종의 존재 양상이 CO 메탄화에서의 전환율 차이를 유발하는 메커니즘을 해석하고, 황 공공이 활성점 역할을 수행할 가능성을 검토하는 차별성을 보유합니다.

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연구 흐름

2021년에는 다양한 pH 조건에서 수열합성한 unsupported MoS2의 형태 변화와 결정구조 특징을 먼저 규명하고자 연구를 수행했습니다. 이후 동일 계열 시료에 대해 CO 메탄화 성능을 측정하여 전환율 변화를 비교했으며, 물성 차이를 촉매 활성과 연결하는 해석을 진행했습니다. 현재는 CCUS 연계 촉매 설계 관점에서 pH 기반 합성 전략을 활용한 구조-활성 상관을 확장하는 방향으로 후속 연구를 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

CO 메탄화 촉매 성능 최적화
MoS2 결정면 구조 제어
황 결손 기반 활성점 설계
표면 황산염 종 안정화
고압 수열 합성 공정 스케일업
메탄화 반응 메커니즘 규명
CCUS 활용 촉매 플랫폼 개발
산도 조절 기반 합성 전략
고효율 탄소 전환 공정 설계
촉매-반응조건 상관모델링