산화제X, 재활용률 97%, 분해 효율 최고 3배
표면처리산업 등 관련 산업에 높은 기여도 예상

국내 대학 연구팀이 산화제 없이 폐수를 30분 안에 99% 이상 분해할 수 있는 촉매를 개발했다.

영남대는 화학공학부 심재진 교수 연구팀이 폐수처리 능률을 획기적으로 높이는 ‘나노 구조 촉매’를 개발했다고 9일 밝혔다.

기존의 촉매들은 자외선이 아닌 가시광선에서는 분해 능력이 크게 떨어지고 재활용율이 낮은 문제점이 있었다.

심재진 교수 연구팀이 개발한 ‘그래핀-금속산화물 나노 복합체 촉매’는 마이크로파를 이용해 한 번의 자기조립반응으로 그래핀상에 은 나노입자와 아연·철산화물 입자를 도포한 혼성 나노복합체 촉매로서 표면적이 넓고 자외선 뿐만 아니라 가시광선에서도 유기염료 분해가 가능하다.

또한 촉매 자체가 자성을 띠어 사용한 뒤 회수가 용이하기 때문에 재활용률이 97%에 이른다.

과산화수소, 과산화일황산 등 화학적 산화제가 쓰이지 않으며 폐수처리 시간도 기존 방식의 3분의 1 수준으로 크게 단축할 수 있고 분해 효율은 최고 3배까지 향상시킬 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다.

심재진 교수는 “이번에 개발한 그래핀-금속산화물 나노 복합체 촉매는 분해가 어려운 폐기물 분해에 활용할 수 있고 반복적으로 회수해 사용할 수 있는 장점이 있어 향후 관련 산업에 기여도가 매우 높을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단이 주관하는 개발도상국지원사업(외국인과학기술자 국내초청연수사업)으로 진행됐다. 연구에는 암르 후세인 마디 후세인 이집트 국영 석유연구소 선임연구원(박사), 마조리 라라 바이노사 필리핀국립대 교수, 디르크 투마 독일 연방재료시험연구소(BAM) 박사가 공동연구원으로 참여했다.

연구 결과는 지난해 10월 SCI(과학기술논문인용색인)급 저명 학술지인 ‘어플라이드 커탤러시스B’ 온라인판에 실렸으며 오는 4월 학술지로도 발간될 예정이다.