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금 나노입자로 코팅된 염화은 나노와이어
 미 에너지부의 아르곤 국립 연구소(U.S. Department of Energy`s Argonne National Laboratory) 연구진은 오염된 물에서 유기 분자를 분해하는데, 금 나노입자로 코팅된 염화은 나노와이어를 사용하는 가시광선 촉매를 만들었다.
은 나노와이어는 그동안 광범위하게 연구되었고 태양전지 및 광전자장치를 위한 투명 전도 전극 등으로 다양하게 적용되었다. 은 나노와이어를 금 나노입자가 포함된 반도체 염화은 나노와이어로 화학적으로 변환시킴으로서, 연구진은 원래의 나노와이어와 상당히 다른 성질을 가진 나노와이어를 만들었다.
기존의 염화은 광촉매 성질은 자외선과 블루 라이트(blue light) 파장에서 제한적으로 사용되었지만, 금 나노입자를 첨가함으로서 가시광성에서도 광촉매 성질을 가지게 할 수 있었다. 가시 광선은 금 나노입자의 전자를 여기시키고 염화은 나노와이어 위에서 전하 분리(charge separation) 반응을 발생시킨다. 금으로 코팅된 나노와이어가 메틸렌 블루(methylene blue, 청색 염료) 같은 유기 분자를 분해할 수 있다는 것은 이미 증명되었다.
금 코팅된 나노와이어 박막을 만들 수 있고 이것을 통해서 오염된 물을 흐르게 할 수 있다면, 유기 분자는 기존의 형광등(fluorescent light bulb) 또는 태양빛의 가시광선 조사로 분해될 수 있을 것이다.
연구진은 염화은 나노와이어를 만들기 위해서 염화철로 산화된 기존의 은 나노와이어에서부터 연구를 시작했다. 염화금산 나트륨(sodium tetrachloroaurate)의 순차적 반응으로 와이어 위에 금 나노입자가 증착되었다.
연구진은 염화은 나노와이어 위에 팔라듐과 백금 등과 같은 다른 금속을 증착시켜도 이와 유사한 메커니즘이 발생하고 태양빛으로 물로부터 수소를 분리시키는 촉매 역할과 같은 새로운 특성을 만들 수 있었다고 말했다.
아르곤 국립 연구소의 나노크기 물질 센터는 5 개의 DOE 나노크기 과학 연구 센터(Nanoscale Science Research Centers, NSRCs) 중 하나이고, 나노크기 연구를 지원하고 있다. NSRCs는 나노크기 물질을 제조하고, 처리하고, 특성을 평가하고, 모델링하기 위한 최신 설비를 가지고 있고 국가 나노기술 연구를 위해서 가장 큰 인프라구조의 투자가 이루어진 곳이다. 미국 에너지부의 아르곤 국립 연구소는 과학 및 기술에서 국가적 문제의 해결책을 찾고 있다. 아르곤 연구진은 특정 문제를 해결하기 위해서 수백 개의 회사, 대학, 정부와 함께 연구를 진행하고 있다.
이 연구결과는 저널 Physical Chemistry C에 게재되었고 과학 에너지 오피스 미국 지부(U.S. Department of Energy Office of Science)에서 자금이 지원되었다.
※출처: GTB 한국과학기술정보연구원
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