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물에서 수소를 분해하는 슈퍼 분자 촉매
작성자 : 관리자(ks@biozonekorea.com)   작성일 : 2006.05.10   조회수 : 2210
깨끗한 수소를 만드는 데 있어 가장 중요한 것은 물에서 불순물 없는 순수한 수소를 생산하는 방법을 찾는 것이다.
과학자들은 10여년 간 물에서 수소를 뽑아내고자 태양빛을 에너지로 사용하는 촉매를 개발해 왔다.
이 물질은 광자로부터 에너지를 흡수하여 전자가 물분자에 있는 수소와 결합, 수소와 산소로 분리되는 속도를 높인다.

이러한 촉매는 일반적으로 컴퓨터 칩을 만들 때 사용되는 반도체 재료에서 만들어진다.
과학자들은 태양의 넓은 스펙트럼 영역의 에너지를 흡수하여 전자를 보다 효율적으로 움직이게 할 수 있는 촉매를 연구해 오고 있다.

VPSU (Virginia Polytechnic and State University)의 과학자들이 큰 분자, 혹은 슈퍼분자 복합체 (complex)를 개발하였다.
이는 전자를 받아들이는 하부 유닛 및 빛을 흡수하는 하부 유닛으로 이루어져 있다.
이 복합체는 깨끗한 연소 엔진과 연료전지에 사용되는 수소를 생산하는 데 사용될 수 있을 것으로 보인다.

금속 루테늄을 포함하는 분자가 태양빛을 보다 잘 흡수하고 수소 생산에 필요한 충분한 에너지를 만들 수 있다는 것은 여러 해에 걸쳐 잘 알려진 사실이다.
이러한 분자를 만드는 데 있어 가장 어려운 점은 동시에 두 개 이상의 전자를 발생할 수 있을 만큼의 빛을 흡수하는 것이다.
이는 물을 분해하는 데 충분한 에너지를 발생시키기 위해 필요한 것이다.

이 분자는 각각의 끝에 빛을 흡수하는 루테늄 하부 유닛, 중간 부근에 연결(connector) 하부 유닛을 가지고 있으며, 중간에 활성 로듐 하부 유닛이 있어 전자를 모아 물에 전달한다.
과학자들에 따르면, 전자를 모으기 위해 빛을 사용할 수 있는 슈퍼분자 복합체를 설계 및 준비, 사용하는 것을 알아내는 데 10년 이상이 걸렸다고 한다.

이 연구는 2004년 8월 22~26일 필라델피아에서 열린 "American Chemical Society National Meeting"에서 발표되었다.
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