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【발표 포인트】
- 탈탄소 사회의 실현을 목표로, 청정수소 제조의 유망한 방법으로서 꽁 머니 슬롯에 의한 물완전분해(OWS)가 주목받고 있다.
- 2차원 금속 유기 구조물(2D-MOF)이 꽁 머니 슬롯의 올인원 조촉매 역할을 하는 것을 처음으로 발견했습니다.
- 단일 자기조립법을 통해 2D-MOF로 광촉매를 간편하게 수정할 수 있어 고효율의 꽁 머니 슬롯를 달성했습니다.
[개요]광촉매에 의한 꽁 머니 슬롯(OWS)는 지속가능한 수소 생산에 큰 잠재력을 가지고 있다. OWS에서는 광촉매 표면에서의 수소발생반응(HER)과 산소발생반응(OER) 양쪽의 촉진이 극히 중요하며, 각각의 반응에 개별적으로 높은 활성을 나타내는 HER 및 OER 조촉매를 광촉매상의 목표 위치로 선택적으로 수식하는 것이 고활성화의 열쇠가 됩니다. 그러나 복잡한 다단계 광석출 공정과 역반응을 저해하기 위한 산소 차단층의 필요성, 역반응을 완전히 억제하는 어려움, 차단층의 내구성에 대한 우려 등 여전히 큰 과제가 남아 있다.도호쿠대학 대학원 이학연구과 사카모토 료타 교수의 연구 그룹은 전도성 2차원 금속 유기 구조체(2D-MOF)의 일종인 Co-HHTP가 올인원의 조촉매 역할을 한다는 것을 발견했습니다. Co-HHTP를 OWS 꽁 머니 슬롯인 SrTiO3:Al 상에 원스텝 자기 조직화법으로 담지시킴으로써 산소 차단층 없이 산소 환원 역반응을 일으키지 않고, 350nm(나노미터, 나노는 10억분의 1)에서의 겉보기 양자 효율(AQE) 31.5%라는 안정된 OWS를 실현했습니다. 2D-MOF가 제공하는 올인원 보조 촉매 개념은 효율적이고 실용적인 OWS 시스템 설계에 새로운 패러다임을 제공합니다.본 연구 성과는 2026년 4월 23일 18시(일본 시간)에서 과학지Nature Chemistry잡지에 온라인으로 게시됩니다.
■논문 정보 제목: Two-dimensional metal-organic frameworks offer all-in-one cocatalysts for photocatalytic overall water-splitting 저자 : Jingyan Guan, Hajime Suzuki*Ryu Abe*, Ryota Sakamoto* *책임 저자 교토꽁 머니 슬롯꽁 머니 슬롯원공학연구과 조교 스즈키 肇, 교토꽁 머니 슬롯꽁 머니 슬롯원공학연구과 교수 아베룡, 도호쿠꽁 머니 슬롯 꽁 머니 슬롯원 이학연구과 교수 사카모토 료타 게재지:Nature Chemistry DOI: 10.1038/s41557-026-02133-6 URL: [사사]본 성과는 과학기술진흥기구(JST) 창발적 연구지원사업(JPMJFR203F), 동 전략적 창조연구추진사업 CREST(JPMJCR24S6), 동 미래 사회 창조 사업(JPMJMI23G2), 일본 학술 진흥회(JSPS) 과학 연구비 보조금(JP25H01644, JP25H01674, JP25H01999, JP24K014 94, JP24K01528, JP24H00485, JP24K21809, JP23K18001, JP23H03937, JP23KJ1388, JP23H02061, JP22H 05145, JP20H05838, JP20H00398), 아사히 유리재단, 일본판 유리 재료 공학 조성회, ENEOS 동연 제너럴 연구 장려·장학회, 이즈미 과학 기술 진흥 재단, 창약 등 첨단기술 술지원 기반 플랫폼(JP25ama121006), 지역 핵심·특색 있는 연구 꽁 머니 슬롯 강화 촉진 사업(JPJS00420230010)으로부터의 조성·지원을 받아 실시되었습니다. 본 논문은 「도호쿠 꽁 머니 슬롯 2026년도 오픈 액세스 추진을 위한 APC 지원 사업」에 의해 오픈 액세스가 되고 있습니다. <자세히 알아보기> 꽁 머니 슬롯 광촉매에서 최초의 올인원 조촉매 실현 - 지속 가능한 수소 사회 실현을 향해 - <문의하기>(연구에 관한 것)도호쿠 꽁 머니 슬롯 꽁 머니 슬롯원 이학 연구과 화학 전공교수 사카모토 료타(사카모토 료타)TEL:022-795-3681 교토 꽁 머니 슬롯 꽁 머니 슬롯원 공학 연구과 물질 에너지 화학 전공조교 스즈키 스즈키(스즈키 시작)TEL: 075-383-7056 교토 꽁 머니 슬롯 꽁 머니 슬롯원 공학 연구과 물질 에너지 화학 전공교수 아베 용(아베 류)TEL: 075-383-2478 (JST 사업에 관한 것)과학기술진흥기구 창발적 연구추진부카토 호(카토우 고우)TEL:03-5214-7276 (보도 관련 사항)도호쿠 꽁 머니 슬롯 꽁 머니 슬롯원 이학 연구과 홍보·아웃리치 지원실TEL:022-795-6708 교토꽁 머니 슬롯 홍보실 국제 홍보반TEL:075-753-5729 오사카 꽁 머니 슬롯 기초 공학 연구과 서무계TEL:06-6850-6131 이화학 연구소 홍보부 보도 담당TEL:050-3495-0247 도쿄이과꽁 머니 슬롯 경영기획부 홍보과TEL:03-5228-8107 긴키 꽁 머니 슬롯 경영 전략 본부 홍보실TEL:06-4307-3007 과학기술진흥기구 홍보과TEL:03-5214-8404 오카야마 꽁 머니 슬롯 총무부 홍보과TEL:086-251-7292