초록 ▼

수소의 현재의 화학원료로서의 용도를 위해서 유기물의 탈수소반응, 역수성가스 전환법, 물의 전기화학적 방법들이 사용되고 있으나, 보다 많은 양의 연료용 수소 제조를 위해서는 보다 환경친화적이고 경제적이며 대량생산이 가능한 신기술이 요구된다. 이 목적을 위해 전기, 광, 열적 매체를 이용한 시도들이 다양하게 추진되고 있으나, 물의 전기분해, 유기물(Biomass, 메탄 등)의 열분해 방법들은 외부에너지의 소요라는 측면에서 경제적인 한계성을 내포하고 있다.
물의 태양광분해 반응은 이론상 가장 효과적인 수소제조기술이나 물분해반응에 필

수소의 현재의 화학원료로서의 용도를 위해서 유기물의 탈수소반응, 역수성가스 전환법, 물의 전기화학적 방법들이 사용되고 있으나, 보다 많은 양의 연료용 수소 제조를 위해서는 보다 환경친화적이고 경제적이며 대량생산이 가능한 신기술이 요구된다. 이 목적을 위해 전기, 광, 열적 매체를 이용한 시도들이 다양하게 추진되고 있으나, 물의 전기분해, 유기물(Biomass, 메탄 등)의 열분해 방법들은 외부에너지의 소요라는 측면에서 경제적인 한계성을 내포하고 있다.
물의 태양광분해 반응은 이론상 가장 효과적인 수소제조기술이나 물분해반응에 필요한 에너지의 크기(1.23eV)가 상대적으로 크고 태양광에너지 자체의 낮은 에너지밀도와 파장 의존성, 그리고 시간적 가변성 때문에 실용화 기술로의 정착에는 많은 기술적 노력이 요구될 것으로 생각된다

목차 Contents

• 세부과제 1. 소재설계 및 나노구조적 특성제어에 의한 광화학적 수소 제조기술 개발...1
• 제1장 연구개발과제의 개요...2
• 제2장 국내외 기술개발 현황...3
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...5
• 제1절 광촉배 구조 전산모사...5
• 제2절 신규 광촉매 개발...27
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...55
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...56
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...57
• 제7장 참고문헌...58
• 세부과제 2. 층상페롭스카이트 및 복합광촉배 개발...60
• 제1장 연구개발과제의 개요...61
• 제1절 층상페롭스카이트 및 복합광촉배 연구개발의 목적...61
• 제2절 층상페롭스카이트 및 복합광촉매 개발의 필요성 및 범위 ...62
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...64
• 제1절 기술적인 측면 ...64
• 제2절 경제적/사회적 측면...67
• 제3절 현 기술의 문제점 및 해결방안...67
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...69
• 제1절 이론적, 실험적 접근방법...69
• 제2절 연구내용...69
• 제3절 연구결과...70
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...130
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...131
• 제6장 참고문헌...133
• 세부과제3. Q-sized 광촉매 및 mesoporous media를 적용한 물분해 anoxic 태양광수소제조 시스템 개발 ...134
• 제1장 연구개발과제의 개요...135
• 제2장 국내외 기술개발 현황...138
• 제1절 물분해 수소제조를 위한 국내외 광촉매 제조기술 현황...138
• 제2절 메조포러스 물질의 합성과 광촉매에 응용 ...145
• 제3절 국내외 동향에서의 위치...147
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...151
• 제1절 이론적 배경 및 실험적 접근방법...151
• 제2절 연구 내용 및 결과 ...170
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...228
• 제1절 연차별 연구개발 목표와 결과 및 이에 대한 달성도...228
• 제2절 연차별 세부연구목표의 가중치와 평가의 착안점 및 척도...229
• 제3절 연차별 세부목표, 연구내용 및 범위 달성도...230
• 제4절 관련분야 기여도...231
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...234
• 제1절 추가연구의 필요성...234
• 제2절 타연구에의 응용...234
• 제3절 기업화 추진방안...236
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...237
• 제7장 참고문헌...252
• 세부과제 4. 가시광감응 전이금속촉매와 바이오촉매를 활용한 수소제조 기술개발...255
• 제1장 연구개발과제의 개요...256
• 제1절 연구개발과제의 목적 ...256
• 제2절 연구개발과제의 필요성 ...257
• 제3절 연구개발과제의 범위...258
• 제4절 광촉매 이론...258
• 제2장 국내외 기술개발 현황...261
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...265
• 제1절 반응시스템 구축을 위한 예비 실험...265
• 제2절 광촉매와 바이오촉매의 슐러리형 복합 연구...282
• 제3절 셀분리형 광촉매/바이오촉매 복합 수소제조 시스템...314
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...337
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...339
• 제6장연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...340
• 제7장 참고문헌...340
• 제부과제 5. PEC(photoelectrochemical)전지를 이용한 수소제조기술 ...341
• 제1장 연구개발과제의 개요...342
• 제1절 PEC전지 개념...342
• 제2절 물로부터 수소생산...343
• 제2장 국내외 기술개발 현황...346
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...348
• 제1절 CdSe의 특성 및 전착법...348
• 제2절 TiO₂산화물...354
• 제3절 산화, 환원반응 촉매막...357
• 제4절 실험 및 분석...361
• 제5절 결과 및 토의 ...367
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...408
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ...410
• 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보...411
• 제7장 참고문헌 ...413