KR20210062918A - Pem 수전해용 촉매의 제조방법 및 pem 수전해용 촉매 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계; 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계; 상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계; 를 포함하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법을 제공하고, 상기 제조방법에 의하여 제조된 PEM 수전해용 촉매는 높은 내구성과 높은 비표면적을 가지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 PEM 수전해용 촉매의 제조방법 및 PEM 수전해용 촉매에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보론 카바이드를 지지체로 하여 표면에 이리듐 나노입자가 형성되어, 높은 비표면적 및 내구성을 가지는 PEM 수전해용 촉매에 관한 발명이다.
최근 신재생에너지에 대한 수요가 급증하고 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 태양광, 풍력, 조력 등의 신재생에너지에 연계하여 잉여 전기 에너지는 수전해 스택에서 이용하여 수소를 생산하고, 생산한 수소를 저장한 후 이를 연료전지에 공급하고, 에너지 필요시 사용하는 기술이 새로운 에너지 저장 형태로 연구 개발이 진행 중이다.
다양한 수소 생산 방법 중 수전해 기술에는 알칼리, 고체산화물, 고분자 전해질 막 수전해로 크게 나눠진다. 이중 고분자 전해질 막 수전해(이하 PEM 수전해)기술은 부식성 용액을 사용하지 않기 때문에 생산된 가스의 혼합이 없고, 물만이 유일한 순환액이기 때문에 부식 등의 문제가 없다.
PEM 수전해에서 중요한 구성요소 중 하나는 막-전극접합체(Membrane electrode assembly, 이하 MEA)로 이 중 수소 및 산소 발생 반응(oxygen elvolution reaction, OER) 촉매의 개발이 필수적이다. 특히 수전해 반응에서 산소 과전압으로 인한 효율 저하 영향이 커서 산소 발생 반응의 과전압 저하에 관한 촉매 연구가 다양하게 이루어지고 있다.
대표적인 OER 촉매로 산화이리듐(IrO2) 및 산화루테늄(RuO2)등이 보고되어 왔으나, 이들은 고가의 귀금속 촉매에 해당하고, 특히 산화루테늄은 초기 상태에서는 우수한 촉매 활성을 발휘하지만, 낮은 안정성으로 인해 장기간의 사용이 어려운 문제가 있었다.
우수한 전기화학적 활성과 내구성 등을 동시에 발휘할 수 있는 신규한 구조의 촉매 제조 기술에 대한 필요성이 높아지고 있는 실정이다.
상기의 기술적 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명의 일 기술적 과제는 Ir/B4C 복합 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 보론 카바이드 지지체 및 상기 보론 카바이드 지지체 표면에 위치하는 이리듐 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계; 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계; 상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계; 를 포함하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 염기성으로 조절하는 단계는 pH를 9 내지 11로 조절하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자가 보론 카바이드 입자 표면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자는 상기 Ir/B4C 복합 나노입자 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계 이후, 워싱(washing) 및 필터링(filtering)하는 단계; 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 건조하는 단계는 50 ℃ 내지 70 ℃에서 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 전구체는 염화이리듐산, 플루오르화이리듐, 염화이리듐, 브롬화이리듐, 요오드화이리듐, 이리듐 아세테이트, 이리듐 아세틸 아세토네이트, 이리듐 나이트레이트 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태는 보론 카바이드 지지체 및 상기 보론 카바이드 지지체 표면에 위치하는 이리듐 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 상기 PEM 수전해용 촉매 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 이리듐 금속, 산화 이리듐 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보론 카바이드 지지체의 직경은 100 nm 내지 100 μm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 PEM 수전해용 촉매의 BET 표면적은 10 m2/g 내지 500 m2/g일 수 있다.
본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법을 이용하여 제조한 PEM 수전해용 촉매는 내화학성 및 내침식성이 매우 우수한 보론 카바이드를 지지체로 하고, 상기 보론 카바이드 표면에 이리듐이 위치함으로써, 전기화학적 활성화를 위한 비표면적, 전기 전도도 및 내구성이 향상된 OER 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법의 흐름도이다.
도 2는 보론 카바이드의 열적 안정성을 실험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 XRD 패턴을 분석한 결과이다.
도 4는 대조군의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 SEM 이미지이다.
도 6 은 대조군(a) 및 본 발명의 PEM 수전해용 촉매(b)의 EDS 분석에 대한 결과이다.
도 7은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 EDS 분석에 대한 이미지이다.
도 8은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 LSV를 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 LSV 및 CV를 측정한 그래프이다.
도 2는 보론 카바이드의 열적 안정성을 실험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 XRD 패턴을 분석한 결과이다.
도 4는 대조군의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 SEM 이미지이다.
도 6 은 대조군(a) 및 본 발명의 PEM 수전해용 촉매(b)의 EDS 분석에 대한 결과이다.
도 7은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 EDS 분석에 대한 이미지이다.
도 8은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 LSV를 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 및 대조군의 LSV 및 CV를 측정한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 양태는 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계; 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계; 상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계; 를 포함하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 염기성으로 조절하는 단계는 pH를 9 내지 11로 조절하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자가 보론 카바이드 입자 표면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자는 상기 Ir/B4C 복합 나노입자 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계 이후, 워싱(washing) 및 필터링(filtering)하는 단계; 및 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 건조하는 단계는 50 ℃ 내지 70 ℃에서 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 전구체는 염화이리듐산, 플루오르화이리듐, 염화이리듐, 브롬화이리듐, 요오드화이리듐, 이리듐 아세테이트, 이리듐 아세틸 아세토네이트, 이리듐 나이트레이트 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태는 보론 카바이드 지지체 및 상기 보론 카바이드 지지체 표면에 위치하는 이리듐 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 상기 PEM 수전해용 촉매 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 이리듐 금속, 산화 이리듐 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보론 카바이드 지지체의 직경은 100 nm 내지 100 μm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 PEM 수전해용 촉매의 BET 표면적은 10 m2/g 내지 500 m2/g일 수 있다.
본 명세서에서 PEM 수전해란, 전해질과 분리막으로써 고분자 전해질막을 이용하여 물을 전기분해 하여 산소 및 수소를 획득하는 기술을 의미하며, 양극, 음극 및 생성된 수소와 산소 가스 분리와 수소 이온이 양극에서 음극으로 이동 가능하게 하는 이온 교환막으로 구성된다.
상기 PEM 수전해에서 각각의 전극 반응은 하기의 반응식 1과 같다:
[반응식 1]
양극(Anode) : 2H2O → 4H+ + 4e- + O2
음극(Cathode) : 4H+ + 4e- → 2H2
본 발명의 일 실시예에서, 상기 PEM 수전해용 촉매는 상기 PEM 수전해 반응시, 상기 PEM 수전해 장치의 내구성에 직접적 영향을 주는 산소 발생 양극 촉매일 수 있다.
도 1은 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법은 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계(S100); 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계(S200); 상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계(S300); 상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계(S400); 워싱(washing) 및 필터링(filtering)하는 단계(S500); 및 건조하는 단계(S600);를 포함한다.
먼저, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법은 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계(S100)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계(S100)는 상기 보론 카바이드의 표면에 하기에 설명할 이리듐 나노입자가 형성될 수 있도록 하기 위한 전 단계에 해당할 수 있다.
상기 보론 카바이드는 경도가 다이아몬드나 나이트라이드 보다 낮으나, 30 GPa이상의 높은 경도를 가지고 있고, 높은 경도로 인해 탄피 제조 등에 사용되는 물질이다.
도 2는 보론 카바이드의 열적 안정성을 실험한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 상기 보론 카바이드는 500 ℃ 이상의 고온에서도 안정성을 유지할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 보론 카바이드의 전기전도도는 약 3.3 S/cm 내지 4.3 S/cm으로, 카본 블랙의 전기전도도인 3.4 S/cm 내지 4.4 S/cm과 유사한 전기전도도를 가진다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보론 카바이드는 우수한 열적 안정성 및 전기전도도를 가지고 있어, 상기 보론 카바이드를 지지체로 이용하여 제조한 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법은 산소 발생반응에 있어, 우수한 성능의 PEM 수전해용 촉매를 제공할 수 있고, 나아가, 내구성이 향상된 PEM 수전해 장치를 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법은 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계(S200); 및 상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계(S300)를 포함한다.
상기 이리듐 전구체는 이리듐을 생성하기 위한 물질로, 염화이리듐산, 플루오르화이리듐, 염화이리듐, 브롬화이리듐, 요오드화이리듐, 이리듐 아세테이트, 이리듐 아세틸 아세토네이트, 이리듐 나이트레이트 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 화합물, 예를 들면, 염화이리듐산일 수 있다.
상기 이리듐은 가격이 싸고 산소발생 효율이 좋은 대표적인 수전해 양극 촉매에 해당하여, 종래의 대부분의 수전해용 전극 촉매의 소재로 사용되고 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 이리듐 금속, 산화 이리듐 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 혼합용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계(S300)는 pH를 9 내지 11, 예를 들면, 10으로 조절하여 수행할 수 있다.
상기 혼합용액의 pH가 상기 범위를 벗어나는 경우, 다음으로 진행되는 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계(S400)에서, 상기 이리듐 전구체가 충분히 환원되지 않아 상기 혼합용액에 계속 녹아있게 되어, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자가 충분히 형성되지 않을 수 있다.
상기 혼합용액의 산도를 염기성으로 조절하기 위하여, 염기성 용액, 예를 들면, KOH를 투여하여 수행할 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매의 제조방법은 상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계(S400)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 환원제는 환원반응에 의한 침전반응을 진행하기 위하여 첨가하는 것으로, 예를 들면, 하기의 화학식 1로 표시되는 NaBH4일 수 있다:
[화학식 1]
본 발명의 일 실시예에서, 상기 환원제가 첨가된 혼합 용액을 스터링하는 단계는 24시간 내지 52시간, 예를 들면, 40시간 내지 50시간, 예를 들면, 48시간 동안 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계(S400)를 수행하면, 상기 보론 카바이드 입자 표면에 상기 이리듐 나노 입자가 담지되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 상기 Ir/B4C 복합 나노입자 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함되어 형성될 수 있고, 상기 이리듐 나노입자의 함유량은 상기 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계(S100); 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계(S200)에서, 상기 보론 카바이드의 양 및 상기 이리듐 전구체의 양을 조절하여 조절 할 수 있다.
상기 Ir/B4C 복합 나노입자는 보론 카바이드를 지지체로 하여 상기 이리듐이 표면에 형성되어 담지되어 있는 형태일 수 있으며, 이로써, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 제조방법을 이용하여 제조된 PEM 수전해용 촉매는 높은 표면적을 가질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 PEM 수전해용 촉매 제조방법은 워싱(washing) 및 필터링(filtering)하는 단계(S500); 및 건조하는 단계(S600)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 워싱 및 필터링 하는 단계(S500)는 상기 PEM 수전해용 촉매의 수득률을 높이기 위하여 수행하는 것으로, 본 발명의 기술분야에서 자명한 방법으로 수행한다면 이를 제한 하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 건조하는 단계(S600)는 50 ℃ 내지 70 ℃, 예를 들면, 60 ℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 PEM 수전해용 촉매 제조방법을 이용하여 제조된 PEM 수전해용 촉매는 내화학성 및 내침식성이 매우 우수한 보론 카바이드를 지지체로 하고, 상기 보론 카바이드 표면에 이리듐이 위치함으로써, 전기화학적 활성화를 위한 비표면적, 전기 전도도 및 내구성이 향상된 OER 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 양태는 보론 카바이드 지지체 및 상기 보론 카바이드 지지체 표면에 위치하는 이리듐 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매를 제공한다.
상기 보론 카바이드 및 이리듐에 대한 설명은 상기 양태에서 설명한 것으로 갈음한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 상기 PEM 수전해용 촉매 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%, 예를 들면, 10 wt%로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 PEM 수전해용 촉매 100 wt%는 상기 Ir/B4C 복합 나노입자 100 wt%에 해당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 이리듐 나노입자는 이리듐 금속, 산화 이리듐 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보론 카바이드 지지체의 직경은 100 nm 내지 100 μm 일 수 있고, 상기 PEM 수전해용 촉매의 BET표면적은 10 m2/g 내지 500 m2/g, 예를 들면, 10 m2/g 내지 100 m2/g, 예를 들면, 67 m2/g일 수 있다.
본 발명의 PEM 수전해용 촉매는 나노사이즈의 크기를 가지고, 이리듐 나노입자가 보론 카바이드의 표면에 위치하여 높은 표면적을 가질 수 있다.
실시예 1. PEM 수전해용 촉매의 제조
보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액 100 ml를 제조하고, 상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐 전구체로, 염화이리듐산(H2IrCl6)을 0.02 g 첨가한 후, pH를 10으로 조절 하였다.
이후, 환원제로 NaBH4를 첨가하고, 48 시간동안 스터링한 후, 워싱 및 필터링하여, 60 ℃에서 12 시간 분 동안 건조 시켜 PEM 수전해용 촉매를 제조 하였다.
실험예
이리듐-블랙(Ir-Black), 보론 카바이드 지지체(B4C) 및 상용 이리듐 촉매를 대조군으로 하여, 상기 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 표면, 내구성 및 수전해 성능을 비교하였다.
i) XRD 패턴 분석
실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 구조를 확인하기 위하여 상기 대조군인 Ir-Black, 보론 카바이드 지지체(B4C) 및 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매(Ir/B4C)의 XRD 패턴을 분석하여 도 3에 도시하였다.
도 3을 참조하면, 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매는 이리듐 금속 및 산화이리듐(IrO2)을 모두 포함하는 것을 확인할 수 있었다.
ii) SEM 분석
상기 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 표면을 관찰하기 위하여 상기 대조군인 보론 카바이드 지지체의 표면을 SEM 이미지로 분석하여 도 4에 도시하고, 상기 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 표면을 SEM 이미지로 분석하고 이를 도 5에 도시하였다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 보론 카바이드 지지체 표면에 이리듐이 형성된 것을 확인할 수 있었다.
iii) EDS 분석 및 BET 분석
대조군인 보론 카바이드 지지체의 EDS 분석 실험을 진행하여 도 6의 a)에 도시하고, 상기 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 EDS 분석 실험을 실행하여 이를 도 6의 b) 및 도 7에 도시하고, BET 분석 실험을 실행하여 이를 하기의 표 1에 도시하였다:
| 보론 카바이드 지지체 | 실시예 1 | |
| Surface area [m2 g-1] | 13.09 | 67.14 |
| Total pore Volume [cm3 g-1] | 0.025 | 0.095 |
| Average pore diameter [nm] | 7.9 | 5.7 |
| Mesoporous pore volume [cm3 g-1] | 0.023 | 0.067 |
도 6, 도 7 및 표 1를 참고하면, EDS 실험 결과, 실시예 1의 PEM 수전해용 촉매에 이리듐 입자가 존재하는 것을 확인할 수 있었고(도 6의 b), 보론 카바이드 지지체의 표면에 이리듐 입자가 형성됨으로써, 촉매의 비표면적이 늘어난 것을 확인할 수 있었고, 맵핑 결과, 이리듐 입자가 보론 카바이드 지지체의 표면에 고르게 분산되어 있는 것을 확인할 수 있었다(도 7).
iv) OER 성능확인
대조군인 상용 산화이리듐 촉매 및 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 OER 성능을 확인하기 위하여 LSV를 측정하여 결과를 도 8 및 하기의 표 2에 도시하였다:
| Jm(A/mgIr) @ 1.55 V | |
| 상용 산화이리듐 촉매 | 0.12987 |
| 실시예 1 | 0.17525 |
도 8 및 표 2를 참조하면, 대조군과 비교하여 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 성능이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
v) 내구성 확인
대조군인 상용 산화이리듐 촉매 및 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 내구성을 확인하기 위하여 전류를 15시간동안 유지하여 LSV 및 CV를 측정하고, 15시간 전의 측정값(fresh) 및 15시간 후의 측정값(after durability)을 도 9에 도시하였다.
도 9를 참조하면, 상용 산화이리듐 촉매와 비교하여 실시예 1에서 제조한 PEM 수전해용 촉매의 내구성이 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (12)
- 보론 카바이드(B4C)를 물에 분산시켜 보론 카바이드 수용액을 제조하는 단계;
상기 보론 카바이드 수용액에 이리듐(Ir) 전구체를 첨가하여 혼합 용액을 제조하는 단계;
상기 혼합 용액의 산도를 염기성으로 조절하는 단계;
상기 혼합 용액에 환원제를 첨가하고 스터링(stirring)하여 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계;
를 포함하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 염기성으로 조절하는 단계는 pH를 9 내지 11로 조절하여 수행하는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자가 보론 카바이드 입자 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계에서, 이리듐 나노 입자는 상기 Ir/B4C 복합 나노입자 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함되어 형성되는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 Ir/B4C 복합 나노입자를 형성하는 단계 이후, 워싱(washing) 및 필터링(filtering)하는 단계; 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 건조하는 단계는 50 ℃ 내지 70 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 이리듐 전구체는 염화이리듐산, 플루오르화이리듐, 염화이리듐, 브롬화이리듐, 요오드화이리듐, 이리듐 아세테이트, 이리듐 아세틸 아세토네이트, 이리듐 나이트레이트 및 이들의 수화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매의 제조방법. - 보론 카바이드 지지체 및 상기 보론 카바이드 지지체 표면에 위치하는 이리듐 나노입자를 포함하는 PEM 수전해용 촉매.
- 제 8 항에 있어서,
상기 이리듐 나노입자는 상기 PEM 수전해용 촉매 100 wt%에 대하여 5 wt% 내지 40 wt%로 포함된 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매. - 제 8 항에 있어서,
상기 이리듐 나노입자는 이리듐 금속, 산화 이리듐 및 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매. - 제 8 항에 있어서,
상기 보론 카바이드 지지체의 직경은 100 nm 내지 100 μm인 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매. - 제 8 항에 있어서,
상기 PEM 수전해용 촉매의 BET 표면적은 10 m2/g 내지 500 m2/g인 것을 특징으로 하는 PEM 수전해용 촉매.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060100404A (ko) * | 2003-10-29 | 2006-09-20 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 물 가수분해를 위한 귀금속 산화물 촉매 |
| JP2012517332A (ja) * | 2009-02-09 | 2012-08-02 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | モノリス触媒の触媒活性を改善する方法 |
| JP2014049289A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用電極触媒及び燃料電池 |
| JP2016047524A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-07 | 国立大学法人山梨大学 | 固体高分子形水電解用酸化物担持低貴金属触媒 |
-
2019
- 2019-11-22 KR KR1020190151153A patent/KR102288276B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060100404A (ko) * | 2003-10-29 | 2006-09-20 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | 물 가수분해를 위한 귀금속 산화물 촉매 |
| JP2012517332A (ja) * | 2009-02-09 | 2012-08-02 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | モノリス触媒の触媒活性を改善する方法 |
| JP2014049289A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用電極触媒及び燃料電池 |
| JP2016047524A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-07 | 国立大学法人山梨大学 | 固体高分子形水電解用酸化物担持低貴金属触媒 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Nano Lett. 2017, 17, 3, 1417-1424 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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