새로운 양자 계산과 계산 모델은 탄소 나노튜브에 티타늄이나 다른 전이 금속을 결

합하면 현재 사용되고 있는 수소 저장 용량보다 훨씬 뛰어난 것으로 계산됐다. 이러

한 것은 휘발유를 대체하고 환경오염이 없는 새로운 연료전지를 개발할 수 있는 획

기적인 기술이다.

 

미국의 국립 표준 연구소의 이론가인 Taner Yildirim 박사와 빌켄트 대학(Bilkent 

University)의 물리학자인 Salim Ciraci 교수는 이 기술을 세계적인 과학 저

널 ''Physical Review Letters'' 온라인 최근호에 발표했다. 

 

현재 사용되는 양자 물리학 이론을 이용하여, 그들은 수소에 티타늄을 첨가한 단층 

카본 나노튜브를 이용하여 8% 질량 퍼센트를 얻었다. 이는 현재 미국의 에너지성과 

세계 3대 자동차 업체가 요구하는 6%보다 30%나 향상된 것이다. 

 

4개의 수소 분자는 티타늄 원소와 결합되어 있으며, 열을 가할 때 다시 재결합이 일

어난다. 이러한 가역 흡착 반응은 수소 저장 용량을 증가시키는데 절실히 요구되는 

사항이다. 

 

단원자층 탄소 나노튜브(single-walled carbon nanotubes)는 수소 저장을 위한 후

보물질로 주목받고 있다. 아직도 매우 어려운 6%의 수소저장 용량을 달성하기 위해 

많은 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 육각으로 정렬된 탄소 나노튜브의 중

심 위에 티타늄 원자를 위치시킴으로써 많은 향상이 이뤄졌다. 

 

이러한 새로운 결과는 물질의 전자구조를 계산하는 방법을 통해 얻어졌다. 탄소 원

자, 티타늄 원자와 수소원자 사이의 반응에는 서로 인력이 작용된다. 여러 힘들이 구

조적 정렬을 가지고 가역 반응을 일으키며, 수소의 저장을 도와준다고 Yildirim 박사

는 설명했다. 

 

그들은 자신들의 연구 결과가 촉매물질과 높은 저장 용량에 적용 가능한 새로운 나

노 구조를 만들 수 있다고 제안했다. 이 연구는 미국의 에너지성(Department of 

Energy)과 National Science Foundation의 지원 하에 진행됐다.

 

자세한 내용은 아래 논문을 참고하기 바란다.

*T. Yildirim and S. Ciraci, "Titanium-Decorated Carbon Nanotubes as a 

Potential High-Capacity Hydrogen Storage Medium", Phys. Rev. Lett. 94, p. 

175501(2005).

 

  정보출처   http://www.physorg.com/news3983.html  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2005년 05월 04일 

  국      가   미국 

  주제분야   복합재료(K14) 

  원본파일   http://techtrend.kisti.re.kr/down.jsp?

gubun=trend&down_url=/upload/jeongwon/Metal-Decorated.doc