초록 ▼

▪ 본 연구의 목적은 저온에서 에탄올의 개질 반응을 통해 수소를 얻기 위한 전략을 제안하는 것임.
▪ 이를 위한 전략은 기존의 촉매물질에 빛 에너지를 전환 및 전달할 수 있는 “안테나”로써 플라즈모닉 물질을 결합한 “플라즈모닉 촉매” 를 개발하는 것임.
▪ 플라즈모닉 촉매의 설계 및 합성을 통해 촉매물질인 니켈과 플라즈모닉 물질인 은이 2상으로 존재하되 기하학적 구조가 조작된 “Core-shell”나노입자와“Dumbbell”나노입자를 성공적으로 합성함.
▪ 이들 나노입자의 플라즈모닉 촉매로써의 가능성은 p-nitro

▪ 본 연구의 목적은 저온에서 에탄올의 개질 반응을 통해 수소를 얻기 위한 전략을 제안하는 것임.
▪ 이를 위한 전략은 기존의 촉매물질에 빛 에너지를 전환 및 전달할 수 있는 “안테나”로써 플라즈모닉 물질을 결합한 “플라즈모닉 촉매” 를 개발하는 것임.
▪ 플라즈모닉 촉매의 설계 및 합성을 통해 촉매물질인 니켈과 플라즈모닉 물질인 은이 2상으로 존재하되 기하학적 구조가 조작된 “Core-shell”나노입자와“Dumbbell”나노입자를 성공적으로 합성함.
▪ 이들 나노입자의 플라즈모닉 촉매로써의 가능성은 p-nitrophenol의 수소화 반응을 통해 확인됨.
▪ 그 결과 촉매물질과 플라즈모닉 물질의 경계면이 노출된 구조인 “Dumbbell”구조가 “Core-shell”구조 및 대조군인 니켈 촉매에 비해 빛 주사 시 가장 높은 성능향상을 보임.
▪ 이 같은 결과는 FDTD 계산법에 근거한 이론계산에서 예측된 결과와 일치하는 결과임.
▪ 동일한 촉매 군들을 이용해 저온 에탄올 개질반응 또한 진행되었으며 닫힌계에서 이루어진 촉매의 성능평가에서 “Core-shell”구조의 촉매에 빛 주사시 반응성 향상이 확인되었으며 더 나아가 암반응과 비교해 생성물 중 수소의 선택도가 향상되는 것이 확인됨.

Abstract ▼

Ⅲ. Result and discussion
Year 1: Nanocatalyst Design and Proof of Concept
Ag-Ni binary nanoparticles with different geometries were successfully synthesized using induced lattice strain. Two types of synthesized nanoparticles which have dumbbell shape and core-shell shape show different optica

Ⅲ. Result and discussion
Year 1: Nanocatalyst Design and Proof of Concept
Ag-Ni binary nanoparticles with different geometries were successfully synthesized using induced lattice strain. Two types of synthesized nanoparticles which have dumbbell shape and core-shell shape show different optical properties including absorption and emission of incident light. This different properties indicate difference of utilization of light energy in non-radiative way. They led to different enhancements in surface catalytic reaction.
Year 2: Confirm H₂ Production and Reactor Design to Maximize H₂ Production
Plasmonic effect on enthanol steam reforming was investigated using closed system. In catalytic performance test using Ag@Ni core-shell nanoparticles, activity was enhanced under light irradiation and selectivity of hydrogen was increased too. In order to extend this concept of plasmonic catalysis, reactor system was re-designed and modified as flow type.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 13
• 제1절 연구의 필요성 ... 13
• 제2절 수소 생산 기술의 현황 ... 13
• 제3절 표면 플라즈몬 공명현상 ... 16
• 제4절 연구 목표 및 추진 전략 ... 17
• 제2장. 연구내용 ... 20
• 제1절 세부 목표 별 연구내용 ... 20
• 제2절 연차 별 연구 추진 계획 ... 23
• 제3장. 연구개발결과 ... 25
• 제1절 1차 년도 연구 결과 ... 25
• 제2절 2차 년도 연구 결과 ... 29
• 제4장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 32
• 제1절 연구 목표의 달성도 ... 32
• 제2절 연구 개발의 기여도 ... 34
• 제5장. 연구개발결과의 활용방안 ... 35
• 제6장. 참고문헌 ... 36
• 끝페이지 ... 37