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Kafe 바로가기주관연구기관 | 충남대학교 Chungnam National University |
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연구책임자 | 강용 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-11 |
과제시작연도 | 2015 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201700014444 |
과제고유번호 | 1711029524 |
사업명 | 신진연구자지원 |
DB 구축일자 | 2017-11-25 |
키워드 | 마이크로 액적.마이크로 기포.유동층 반응공정.기체센서.결정구조.전자구성구조.산화주석.산화아연.표면가공입체화.micro drop.micro bubble.fluidized bed reaction process.gas sensor.crystal structure.electron configuration structure.tin oxide.zinc oxide.surface modification. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201700014444 |
연구의 목적 및 내용
마이크로 액적/기포 유동층연속반응공정을 개발/이용하여 기체성분의 감지/접촉능력이 최적화된 나노구조 기체센서 소재입자를 개발하고 특성을 분석하는 본 연구의 최종목적은 다음과 같이 년도별 목적을 달성함으로써 달선되었다.
(1차년도)마이크로 액적/기포 유동층연속반응공정 개발 및 SnO2, ZnO 나노구조입자의 제조와 특성개발. (2차년도)기체성분감지능력이 우수한 SnO2:X (X = Ga, Al 등) 및 ZnO:Y (Y = Al, Sn, Ga 등) 나노구조 입자의 설
연구의 목적 및 내용
마이크로 액적/기포 유동층연속반응공정을 개발/이용하여 기체성분의 감지/접촉능력이 최적화된 나노구조 기체센서 소재입자를 개발하고 특성을 분석하는 본 연구의 최종목적은 다음과 같이 년도별 목적을 달성함으로써 달선되었다.
(1차년도)마이크로 액적/기포 유동층연속반응공정 개발 및 SnO2, ZnO 나노구조입자의 제조와 특성개발. (2차년도)기체성분감지능력이 우수한 SnO2:X (X = Ga, Al 등) 및 ZnO:Y (Y = Al, Sn, Ga 등) 나노구조 입자의 설계, 제조, 물성분석 및 특성개발. (3차년도)고분자 물질 및 유기-무기구조를 활용하여 SnO2:X/Y, SnO2:X/Y/Z, ZnO:X/Y 등의 나노구조 입자의 개발, 표면가공 및 입체화 등을 통한 최적 기체 감지센서 소재입자 개발.
연구결과
1. 마이크로 drop 유동층 연속반응기 개발 및 기체센서 소재입자의 연속제조 기술확립.
2. SnO2, ZnO 계열 나노구조 입자의 Bandgap조절, 표면가공, 광학적/전기적특성개발, 전자구조 설계 등을 위한 double/triple 도핑 등 다중도핑의 연속공정기술 확립
3. Opto-electrical properties of ZnO:Al powders prepared in a micro drop fluidized reactor”, Mater. Chem. P hys. 183(2016) 398-404 등 국제 학술지 7편 게제 및 채택
4. Effects of operating variavles on the optical properties of ZnO:Sn in a liquid drop fluidized reactor, 28th ISChE 등 국제학술회의 발표논문 8 편, 국내학술대회 발표 20편 등
5. 연속식 산화아연 제조방법, 특허등록(2015) 등 특허 등록 및 출원 10건
연구결과의 활용계획
- 미세유동유체의 운전에 대한 원천기술이 축적되어 마이크로 액적/기포 유동층 연속반응공정의 Scale-up 및 공업화에 직접적으로 활용될 것으로 예견.
- 기체 감지력이 뛰어난 나노구조 소재입자의 개발로 나노구조 소재입자의 설계기술개발 및 성능이 우수한 기체센서, 전극, 전자소자 및 셀의 개발에 활용이 예견.
- 나노구조 산화물의 표면가공기술에 대한 요소기술이 개발되어 다양한 형상과 기능을 구현하는 표면가공기술의 발전에 획기적인 공헌이 예견.
- 나노구조 물질의 개발에 따른 연속생산공정의 확립과 연계공정의 효율성 증대에 획기적인 활용이 예견.
- 산업현장에서 발생하는 특정 기체의 감지에 신속히 대응할 수 있어서 산업체 운전공정의 진단과 안전성 확보에 크게 활용이 예견.
- 태양광 활용, 연료전지개발, 수소에너지 개발 등 신재생에너지 개발에 동반되는 다양한 종류의 probe, 전극, 셀 등의 개발에 매우 유용한 활용이 예견.
(출처 : 한글요약문 5p)
Purpose& contents
A micro drop/bubble fluidized reactor process was developed and mass structured powders were prepared in the reactor process in order to develop the materials which are optimized for gas sensing in a one step continuous process. Design, preparation and analysis of nano structure
Purpose& contents
A micro drop/bubble fluidized reactor process was developed and mass structured powders were prepared in the reactor process in order to develop the materials which are optimized for gas sensing in a one step continuous process. Design, preparation and analysis of nano structured SnO2:X (X=Ga, Al, Li, Zn) and ZnO:Y (Y=Ga, Sn, Al, Fe, Cu)powders and SnO2:X/Y/Z and ZnO:X/Y/Z powders were conducted to develop the materials with high gas sensitivity by means of modifications of surface, electron configuration, band gap structure, atomic layer and crystal structure.
Result
1. Development of micro drop/bubble fluidized reactor process for the preparation of powder materials by means of one step continuous process.
2. Nano structured gas sensing powder materials based on SnO2 and ZnO were developed by means of modifications of band gap, surface morphology, electron configuration and crystal structure.
3. Seven papers of the results including "Opto-electrical properties of ZnO:Al powders prepared in a micro drop fluidized reactor”, Mater. Chem. P hys. 183(2016) 398-404“ were published or accepted for publication in the international journals.
4. Eight papers and 20 papers of the results were presented at the international and national conferences, respectively.
5. 10 koreans patents such as“ continuous synthesis method of ZnO powder” were issued and registered.
Expected Contribution
1. Scale-up and commercialization of the micro drop/bubble fluidized reactor process for the synthesis of powder materials with high functions in a one step continuous process.
2. Development of new materials with high sensitivity for gas sensing by means of multi-doping in order to control the surface morphology, electron configuration, band gap and crystal structure.
3. The developed process can utilized for the development of various probes, electrodes, cells to be utilized for solar energy H2 and fuel cell.
(출처 : SUMMARY 6p)
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연구책임자(Manager) : | - |
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