Pt-Mo/C합금촉매에서 에타놀의 전기화학적산화: 직결전기화학질량스펙트르분석법에 의한 연구

최근 김일성종합대학 첨단기술개발원의 연구집단은 Pt-Mo/C전극촉매를 제조하고 전기화학질량스펙트르분석방법에 기초하여 Pt-Mo/C합금촉매에서 에타놀산화반응의 전극촉매반응물림새에 대하여 연구하였다.

그림. 전기화학질량스펙트르분석법에 의한 에타놀산화반응의 전극촉매반응물림새연구

Pt-Mo/C촉매는 전구체물질로서 H₂PtCl₆•6H₂O와 (NH₄)₆Mo₇O₂₄•4H₂O를 리용하여 초산환원법과 그에 뒤이은 열처리로 제조하였다.

동전위에타놀산화반응측정에서 PtMo-2/C촉매는 Pt/C촉매(6.9%)에 비해 높은 CO₂전류효률(8.8%)을 가진다. 정전위에타놀산화반응측정결과는 0.6~0.8V(가역수소전극을 기준)전위범위에서 PtMo-2/C에 비해 Pt함량이 많은 Pt/C에서 에타놀의 탈수소화가 더 빠른것으로 하여 반응속도가 더 빠르다는것을 보여주었다. 전기화학질량스펙트르분석결과는 m/z=44 신호의 교정후 PtMo-2/C에서의 CO₂전류효률(9.8%)이 Pt/C에서(7.7%)보다 높다는것을 보여주었다. 이것은 Mo의 첨가가 쌍기능물림새에 의해 보다 많은 OH를 제공함으로써 CO의 CO₂로의 산화를 촉진시킬뿐 아니라 Pt–CO결합에네르기를 약화시켜 백금표면에서의 CO흡착량을 줄이고 결과적으로 에타놀의 전기화학적산화과정에 보다 많은 촉매활성점들과 CO₂이 생성된다는것을 보여준다.

우리의 연구결과는 잡지《Physical Chemistry Chemical Physics》(2025, 27, 16030–16038)에 《Ethanol electro-oxidation on carbon-supported Pt-Mo electrocatalyst: A study by pinhole on-line differential electrochemical mass spectrometry》(https://doi.org/10.1039/d5cp01253h)의 제목으로 출판되였다.