초록 ▼

바이오 소재를 이용한 촉매지지체 개발을 위한 전체적인 연구내용과 범위는 다음과 같음.
(1) 바이오 소재의 특성분석 및 표면처리 방식에 따른 표면특성 및 구조분석
$\circ$ 바이오 소재의 특성분석
$\circ$ 열처리 및 화학적 처리 방식에 따른 바이오 소재의 표면특성 및 구조분석
(2) 메조기공 및 마이크로튜브 구조체의 최적화 및 나노촉매 신 코팅 기술개발
$\circ$ 비표면적이 넓고 메조 기공의 표면 특성을 갖는 최적 구조체 개발
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바이오 소재를 이용한 촉매지지체 개발을 위한 전체적인 연구내용과 범위는 다음과 같음.
(1) 바이오 소재의 특성분석 및 표면처리 방식에 따른 표면특성 및 구조분석
$\circ$ 바이오 소재의 특성분석
$\circ$ 열처리 및 화학적 처리 방식에 따른 바이오 소재의 표면특성 및 구조분석
(2) 메조기공 및 마이크로튜브 구조체의 최적화 및 나노촉매 신 코팅 기술개발
$\circ$ 비표면적이 넓고 메조 기공의 표면 특성을 갖는 최적 구조체 개발
$\circ$ 균일한 마이크로튜브의 형상제어 기술 개발
$\circ$ 메조기공 및 마이크로튜브 구조에 적합한 촉매 신코팅 기술 개발
(3) 촉매지지 체의 최적화 및 응용기술 개발
$\circ$ 촉매지지 체의 형상제어 및 반응 특성 시험
$\circ$ 수소 생산용 반응기 응용 기술 개발
$\circ$ 나노물절 합성 지지체 등 기타 응용 기초기술 확보

Abstract ▼

(1) Selection and characterization of natural fibers and surface treated natural fibers
$\circ$ Analysis of crystallinity, porous properties, surface morphology, roughness and thermal properties of natural fibers
$\circ$ Surface treatment of natural fiber by electron beam

(1) Selection and characterization of natural fibers and surface treated natural fibers
$\circ$ Analysis of crystallinity, porous properties, surface morphology, roughness and thermal properties of natural fibers
$\circ$ Surface treatment of natural fiber by electron beam irradiation and characterization of surface treated natural fibers
(2) Preparation and characterization of functional carbonaceous materials
$\circ$ Carbonization of natural fibers with different conditions
$\circ$ Analysis of porous properties, surface morphology, and crystallinity of functional carbonaceous materials
$\circ$ Preparation and characterization of cellular-typed carbon materials by simple heat treatment of natural fiber at temperature of $500~1500^{\circ}C$ in Ar or $H_2$
(3) Establishment of new coating method for nano-catalyst on catalytic substrate
$\circ$ Preparation of nano-catalyst
$\circ$ Basic experiments of new coating method using Ni catalyst on natural fiber based carbon substrate

목차 Contents

• 제 1 장 서론 ...14
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황 ...19
• 제 1 절 특허동향 ...19
• 제 2 절 연구동향 ...21
• 제 3 절 국가 R&D전략과의 연계성 및 부합성 ...27
• 제 3 장 1차년도 연구개발 목표 및 내용 ...29
• 제 4 장 바이오 소재의 특성분석 ...30
• 제 1 절 바이오소재의 구조 ...30
• 제 2 절 바이오소재의 특성분석 ...30
• 제 3 절 결론 ...48
• 제 5 장 바이오 소재의 탄화 및 특성분석 ...49
• 제 1 절 서론 ...49
• 제 2 절 실험 및 결과 ...50
• 제 3 절 결론 ...62
• 제 6 장 바이오 소재 기반 나노촉매 개발 ...63
• 제 1 절 서론 ...63
• 제 2 절 실험 ...68
• 제 3 절 실험결과 및 토의 ...71
• 제 4 절 결론 및 향후계획 ...77
• 제 7 장 종합결론 ...78
• 참고문헌 ...80
• [그림 1-1] 바이오 기술의 전망과 차세대 유망산업 ...15
• [그림 1-2] 바이오복합재료 ...17
• [그림 1-3] 전체적인 연구 개념도 ...18
• [그림 2-1] 나노기술과 셀룰로오스가 융합된 에너지 소재분야의 논문발표 국가분포 ...22
• [그림 2-2] 나노기술과 셀룰로오스가 융합된 에너지 소재 응용분야 ...23
• [그림 2-3] 셀룰로오스에 도핑된 백금의 전자 현미경 사진 ...26
• [그림 4-1] 셀룰로오스 섬유의 형태학적 구조 ...31
• [그림 4-2] 전자빔 조사량의 변화에 따른 헤네켄 섬유의 결정화도 ...33
• [그림 4-3] 전자빔 조사된 헤네켄 섬유의 3D 이미지 ...34
• [그림 4-4] 전자빔 조사된 헤네켄 섬유의 거칠기 ...35
• [그림 4-5] 다공성 재료의 기공 형상 ...37
• [그림 4-6] 헤네켄 원시료의 기공지름 분포도 ...40
• [그림 4-7] 전자빔 조사된 헤네켄 시료의 기공지름 분포도 변화 ...41
• [그림 4-8] 전자빔 조사된 헤네켄 시료의 전체 표면적 변화 ...42
• [그림 4-9] 전자빔 조사된 헤네켄 시료의 다공성 변화 ...43
• [그림 4-10] 전자빔 조사된 헤네켄 시료의 BET-adsorption isotherms ...44
• [그림 4-11] 전자빔 조사된 헤네켄 시료의 열분해 곡선 ...46
• [그림 5-1] 셀룰로오스 소재로부터 탄소나노튜브 합성 연구 ...51
• [그림 5-2] 천연섬유 탄화 반응장치 ...52
• [그림 5-3] 헤네켄 섬유의 탄화 후 이미지 ...54
• [그림 5-4] 강아지풀의 탄화후 이미지 ...55
• [그림 5-5] 열처리한 헤네켄 섬유에 대한 raman 결과 ...57
• [그림 5-6] 열처리한 헤네켄 섬유에 대한 XRD 결과 ...58
• [그림 5-7] 열처리한 헤네켄 섬유에 대한 TEM 이미지 ...60
• [그림 5-8] 열처리한 헤네켄 섬유에 대한 TEM 및 DDP 이미지 ...61
• [그림 6-1] 고체 탄소 및 유도체의 동소체 형태 ...66
• [그림 6-2] 다양한 형태의 나노촉매 소재 ...67
• [그림 6-3] 천연섬유 지지체의 탄화 장치 ...69
• [그림 6-4] 탄화과정 전(a)과 후(b)의 셀룰로오스 지지체의 SEM 결과 ...73
• [그림 6-5] Ni 촉매가 담지된 셀룰로오스 촉매의 SEM 결과 ...75
• [그림 6-6] Ni 촉매가 담지된 셀룰로오스 촉매의 XRD 결과 ...76
• [표 1-1] 에너지 분야에 대한 셀룰로오스의 이용 특허출원 건수 ...20
• [표 4-1] 전자빔 조사된 헤네켈 섬유의 열분해 온도 변화 ...47
• [표 6-1] 천연섬유의 BET 표면적 ...72