초록 ▼

생체 모방 시스템 연구를 통한 물의 광촉매적 산화 반응에 대한 중간체들의 생성, 물리-화학적 특성, 반응성 연구 및 물 산화 촉매 시스템 구축에 대한 연구 수행: (1) 리간드 조율에 의한 다양한 금속-옥소종의 합성에 성공하였으며 및 반응성 연구 통해 메커니즘을 규명하였다. (2) 새로운 금속-산소 종들의 합성에 성공하였으며 물리-화학적 특성을 규명하였다. (3) 산소 분자 형성 및 방출 메커니즘을 규명하였다. (4) 효율적인 물 산화 촉매 개발 및 광구동 물 산화 시스템 구축하였다. (5) DFT 계산을 통한 반응성 예측 및 반응

생체 모방 시스템 연구를 통한 물의 광촉매적 산화 반응에 대한 중간체들의 생성, 물리-화학적 특성, 반응성 연구 및 물 산화 촉매 시스템 구축에 대한 연구 수행: (1) 리간드 조율에 의한 다양한 금속-옥소종의 합성에 성공하였으며 및 반응성 연구 통해 메커니즘을 규명하였다. (2) 새로운 금속-산소 종들의 합성에 성공하였으며 물리-화학적 특성을 규명하였다. (3) 산소 분자 형성 및 방출 메커니즘을 규명하였다. (4) 효율적인 물 산화 촉매 개발 및 광구동 물 산화 시스템 구축하였다. (5) DFT 계산을 통한 반응성 예측 및 반응경로 추정하였다.
2단계 GRL 과제 연구를 통하여 Nature Chemistry 1편 (2014년: IF = 27.9), Nature Commun. 1편 (2014년: IF = 11.3), Acc. Chem. Res. 2편 (2014, 2015년: IF = 22.0), J. Am. Chem. Soc. 12편 (IF = 13.0), Angew. Chem. Int. Ed. 7편 (IF = 11.7), Chem. Sci. 5편 (IF = 9.1), Chem. Soc. Rev. 1편 (2016년: IF = 34.1) 등 총 55편의 논문을 발표하였다. Impact Factor (IF)의 합은 548.2이며, 한편당 평균 IF = 10.0이다.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

5-1. Purpose
To develop environmentally benign molecular catalysts with the concept of 'green chemistry', we will initiate pioneering and world-leading studies on the development of water oxidation catalysts and photocatalytic oxidation of water using biomimetic models of Photosystem II in nature

5-1. Purpose
To develop environmentally benign molecular catalysts with the concept of 'green chemistry', we will initiate pioneering and world-leading studies on the development of water oxidation catalysts and photocatalytic oxidation of water using biomimetic models of Photosystem II in nature.
● Elucidation of O-O bond formation mechanism using metal-oxo species
● Photocatalytic O₂ evolution and H₂O₂ production
● Catalytic oxidation reactions using water as an oxygen source

5-2. Contents
Development of biomimetic photosystem II for the oxidation of water to produce dioxygen peroxide and hydrogen
● Synthesis of metal-oxo complexes that will be used in O-O bond formation reactions
● Reactivity and mechanisms of metal-oxo complexes with water in O-O bond formation
● Use of water as an oxygen source in the generation of metal-oxo complexes and oxidation reactions
● Development of photocatalytic systems for oxidation of water to produce hydrogen peroxide as an ideal oxidant
Theoretical perspective on the O-O bond activation and formation using Density Functional Theory
● Predicting structure, electronic features, and reactivities of metal-oxo compounds as candidates for O-O bond activation
● Comparison of theoretical predictions and calculations to experimental results

5-3. Expected Contribution
Development of clean and renewable fuel has drawn a world-wide attention and is of urgent need. If we could learn how to absorb the sunlight and store its energy in chemical bonds as plants do, it will make a huge impact on our society as well as science community
● The proposed research will provide new insights into mechanisms of dioxygen formation in photosystem II in nature, which are crucial to the development of water oxidation chemistry. The results from the GRL project will be of academic interest and importance in the development of practical systems
● Understanding the chemistry of water oxidation and dioxygen reduction by biomimetic molecules will lead to advancements in developing environmentally benign catalysts

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 6제1장 연구개발과제의 개요 ... 7 제1절 연구개발의 목적 ... 7 제2절 연구개발의 범위 ... 9제2장 국내외 기술개발 현황 ... 11 제1절. 국내외 연구동향 ... 11 제2절. 현 기술상태의 취약성 ... 12제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13 제1절 연구 수행 세부 목표 ... 13 제2절 연구 수행 내용 및 결과 ... 13제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22 제1절 연도별 연구목표 ... 22 제2절 연구 수행 및 달성 내용 ... 23 제3절 국내 연구인력 양성 결과 ... 28 제4절 해외기관과의 공동연구 성과 ... 32제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 37 제1절 추가연구의 필요성 ... 37 제2절 연구개발결과의 활용방안 ... 38제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 40제7장 연구시설·장비 현황 ... 41제8장 참고문헌 ... 43Work Plan for the next phase of GRL ... 46끝페이지 ... 68