산소 승격 기반 전기화학 메탄 전환 및 선택적 산화

Electrochemical Methane Conversion with Oxygen Promotion for Selective Oxidation

연구 내용

산소 발생반응을 매개로 메탄을 전기화학적으로 활성화하고 에탄올 또는 메탄올로 전환하는 촉매·전극 구조를 설계·최적화하는 연구

Fe–N–C 단일원자 촉매, 전이금속 산화물 이종접합, 고엔트로피 산화물 등 다양한 촉매에서 산소 승격 또는 산소발생반응 유래 활성 산소를 이용해 메탄의 C–H 결합 활성화와 후속 전환 경로를 제어합니다. 전극 표면 반응성과 계면 전하 전달을 조절하고, 연속 반응 조건에서 선택성과 안정성을 함께 평가하는 방향으로 연구를 수행합니다. 이를 통해 C1 전환 공정의 생산성과 공정 지속성을 동시에 다룹니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 Fe–N–C 기반 단일원자 촉매에서 산소발생반응과 연계된 활성 산소 공급 메커니즘을 전기화학 반응으로 검증하고 전환 성능을 강화하는 데 집중했습니다. 이후 NiO/ZnO 이종접합 나노구조와 IrO2 촉매 기반의 부분산화로 선택성 제어 범위를 확장했습니다. 최근에는 Co-풍부 고엔트로피 산화물 전극을 연속 유동 전환에 적용하여 전자구조-활성의 연계를 바탕으로 장시간 공정 가능성을 평가하는 연구 흐름을 형성했습니다.

활용 가능성

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

연속 유동 메탄 전환 공정
전기화학 부분산화 촉매 스케일업
C1 화학종 전환용 전극 플랫폼
산소 승격 기반 선택성 제어
전해질-전극 계면 반응공간 설계
활성 산소 공급 경로 최적화
저온 가동형 메탄 전환 시스템
공정 모델 기반 경제성 평가
CO2 저감 연계 원료 생산
고내구성 촉매/전극 구조