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국립창원대 글로컬첨단과학기술대학(GAST) 에너지화학공학부 정해성 교수 연구팀 ‘나노다공성 망간산화물 친환경 합성법’ 세계 최초 개발! 
국립창원대학교 글로컬첨단과학기술대학 에너지화학공학부 정해성 교수 연구팀은 ‘망간의 산화수 제어를 통한 나노다공성 망간산화물 합성(Tailoring Oxidation State of Manganese Enable the Direct Formation of Todorokite)’에 대한 연구결과를 나노 과학 및 화학 기술 분야 최고권위지인 ‘ACS Nano(IF: 15.8, JCR%: 6.3%(15/231) in Chemistry, Multidisciplinary)’에 게재(https://doi.org/10.1021/acsnano.4c16476)했다고 31일 밝혔다.
해당 연구는 자연에 풍부하게 존재하는 망간산화물 중, 독특한 다공성 구조(6.9 x 6.9 Å)를 가지는 망간산화물(학술명: 토도로카이트)의 친환경적인 합성 방법 및 메커니즘에 대해 규명하였다. 토도로카이트는 에너지 저장, 이온 교환, 촉매적 성능을 보여주어 이차전지, 촉매, 흡착제 등으로 폭넓게 연구되어 왔다. 하지만, 기존에 토도로카이트는 자연환경 및 실험실 내에서 한 번에 생성되지 못하고 긴 시간 및 다량의 에너지를 사용하는 여러 단계를 거쳐서 합성되어왔다.
정해성 교수 연구팀은 전기화학적인 반응과 동시에 망간의 산화수를 제어함으로써, 상온에서 30분 이내로 토도로카이트가 생성되는 합성법을 처음으로 제안하였다. 또한, 토도로카이트 생성의 원동력인 망간의 산화수와 용액의 pH 및 마그네슘 간의 상관관계를 실험과 열역학적인 계산을 통해 규명함으로써 새로운 토도로카이트 생성 메커니즘을 제시하였다. 
정해성 교수는 “본 연구결과는 세계 최초로 토도로카이트 망간산화물이 한 번에 친환경적인 방법으로 생성될 수 있음을 입증하였으며, 이는 기존의 만연한 토도로카이트 합성에 대한 고정관념을 변화시킬 뿐만 아니라 이차전지, 촉매, 센서 등 다양한 분야에 쉽게 산업적으로 활용될 수 있는 기반을 마련하여 이에 대한 응용 기술들이 기대된다”고 설명했다.
해당 연구는 제1저자로 참여한 이차전지화학공학과정 석사연구생 허재영 학생이 학부 마지막 학기부터 꾸준히 연구를 수행해 얻어낸 결과이며, 이를 통해 석사과정 2년 차에 나노 과학 및 화학 기술 최고 권위를 가지는 학회지에 논문을 게재하는 우수한 결과를 얻어냈다.
본 연구는 국립창원대 정해성 교수 연구실에서 G-LAMP 사업, 수소특성화대학원의 지원을 받아 수행됐다.
*붙임: 국립창원대 스마트그린공학부 화학공학전공 정해성 교수 연구팀 연구결과 요약 사진 및 정해성 교수(왼쪽)-허재영 학생(제1저자) 사진. 끝.
내용 문의 : 글로컬첨단과학기술대학(GAST) 에너지화학공학부 055)213-3756
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