본 학과의 김병현 교수 연구팀은 성균관대학교 김정규 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해, 빛 에너지를 활용한 광전기화학 기술로 바이오디젤 부산물인 글리세롤을 고순도 유산으로 전환하는 전극 촉매를 개발했으며, 해당 성과를 국제학술지 ‘ACS Energy Letters (IF: 18.2, JCR 상위 4.1%)’에 게재되었습니다.

연구팀은 n형 CuWO₄ 광양극 표면을 전기화학적 환원으로 재구성하여 저가 Cu/W를 포함한 초박막 비정질 오버레이어를 형성하였고, 이를 통해 반응 경로를 유산 생성 쪽으로 유도했습니다. 그 결과, 유산 용액 선택도 95.9%, 생성 수율 159.8 mmol m^-2 h^-1, 패러데이 효율 59.5%를 달성했습니다.

또한 밀도 범함수 이론(DFT) 계산을 통해, 재구성된 표면에서 환원된 구리 활성점의 글리세롤 흡착 양상이 변화하여 유산 형성 경로가 유리해지는 메커니즘을 제시했습니다.

이번 연구는 저가 전이금속 산화물 기반 광전극의 표면 상태 제어만으로 바이오매스 폐자원을 고부가 유산으로 전환하는 고선택 전략을 제시했다는 점에서 의의가 있습니다.

논문명: Highly Selective Photoelectrochemical Glycerol Valorization toward Lactic Acid with Low-Valence Bimetallic Overlayer on CuWO₄
게재지: ACS Energy Letters (2025년 04월 온라인 게재)
DOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c00551