초록 ▼

□ 연구목적
￭ 한-프랑스 양국 연구자 교류를 통해 태양광 CO₂ 변환 메탄올 합성 선행 공동연구를 진행하여 과학기술 네트워크 구축 및 향후 국제공동연구의 기반을 확보한다.
￭ 연구자 교류를 통한 선행 공동연구의 목표는 아래와 같다;
√ 태양광 CO₂ 변환 메탄올 합성용 graphene-based QDs hybrid 나노전극의 개발을 목표로 하며, 경제성이 우수한 액상화학공정을 주로 이용하여 신소재 및 나노구조 광전극의 새로운 합성기술을 개발 하고자 함.

□ 연구내용
￭ 연구목표를 위해 양국 연구

□ 연구목적
￭ 한-프랑스 양국 연구자 교류를 통해 태양광 CO₂ 변환 메탄올 합성 선행 공동연구를 진행하여 과학기술 네트워크 구축 및 향후 국제공동연구의 기반을 확보한다.
￭ 연구자 교류를 통한 선행 공동연구의 목표는 아래와 같다;
√ 태양광 CO₂ 변환 메탄올 합성용 graphene-based QDs hybrid 나노전극의 개발을 목표로 하며, 경제성이 우수한 액상화학공정을 주로 이용하여 신소재 및 나노구조 광전극의 새로운 합성기술을 개발 하고자 함.

□ 연구내용
￭ 연구목표를 위해 양국 연구실의 나노 신소재 관련 연구경험(한국: Graphene 기반 소재 및 다양한 나노 복합체 광전극의 합성, 광전기화학적 특성제어, 프랑스: 나노 QDs 기반 sensitizer 합성, 계면에서의 산화/환원반응 특성제어)을 바탕으로 한국에서는 Graphene-광촉매 복합체 공정 및 소재의 미세구조/광촉매 특성 연구를, 프랑스에서는 가시광/적외선 QDs-Graphene-광촉매 복합체 공정, 소재의 광전기화학적 특성 연구 및 CO₂ 변환 메탄올 합성 연구를 중심으로 선행 협력연구를 진행하였다.

□ 연구결과
￭ 연구과정에서 Fungi 등의 균류를 이용한 나노구조 제작 기술, carbon dot bleaching 메커니즘 해석 기술 및 양극산화 TiO₂ film의 색상 구현 기술 등에 대한 세미나를 통해 정보를 수집하였음.
￭ 또한, 프랑스 실험실에서 최초 개발한 polyol process의 나노분말 합성 setup 및 산화물 합성 기술을 지도받고 실습하였음. 이외에도 SEM, DRX 분석과 inkjet printing 등의 기술을 지도받았으며 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
√ Chemical vapor deposition (CVD) process를 이용한 graphene 공정확보
√ Hummer’s process를 이용한 graphene oxide 공정확보
√ Hydrothermal process를 이용한 TiO₂ nanorod/F:SnO₂ glass 전극 공정확보
√ Anodizing process를 이용한 Cu₂O 공정확보
√ Successive ionic layer adsorption and reaction(SILAR) process를 이용한 CdS QDs 공정확보
√ Hummer’s process를 이용해 합성된 graphene oxide의 etching 공정확보
√ Hydrothermal process를 이용한 C QDs 공정확보
√ Polyol process를 이용한 Cu₂Onanocubes 분말 합성
√ Polyol process를 이용한 ZnO shell/Cu₂Onanocubes core 분말 합성
√ Polyol process를 이용한 Cu doped ZnO 분말 합성
√ Polyol process를 이용한 ZnO shell/Cu doped ZnO core 분말 합성
√ GO inkjet printing 및 electrochemical reduction rGO 합성
√ CO₂ 변화 메탄올 합성 특성 확보

□ 연구결과의 활용계획
￭ 본 연구의 결과들은 다양한 광촉매관련 에너지․환경 분야, 차세대태양전지, 의료진단 바이오분야 등 환경·에너지·바이오 관련분야에 활용되므로 파급효과는 지대함.
￭ 다양한 분야의 전문가로 구성된 본 국제협력사업의 태양광 CO₂ 변환 메탄올 합성기술과 관련된 혁신적인 연구결과는 대외적으로 관련 연구그룹의 활성화 및 R&D 발전에 대한 높은 기여효과가 기대된다. 또한, 이를 통해 관련분야 고급인력 및 산업인력양성의 역할이 기대된다.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose
￭ We will establish a science and technology network and secure the foundation of international joint research in the future by conducting preliminary joint research on methanol synthesis of CO₂ converted from solar energy through exchanges of researchers from both Korea and France.

□ Purpose
￭ We will establish a science and technology network and secure the foundation of international joint research in the future by conducting preliminary joint research on methanol synthesis of CO₂ converted from solar energy through exchanges of researchers from both Korea and France.
￭ The goals of the preceding joint research through researcher exchanges are as follows;
√ We aim to develop graphene-based QDs hybrid nanoelectrodes for methanol synthesis, and to develop new synthetic technologies for new materials and nano-structured photoelectrodes by using economical liquid chemical processes.

□ Contents
￭ Experienced research on nano-new materials in research laboratories in both countries (Korea: synthesis of photoelectrochemical properties of Graphene-based materials and various nanocomposite electrodes, France: synthesis of nano QDs-based sensitizer, control of oxidation). In Korea, research on the microstructure / photocatalytic properties of Graphene-photocatalytic complex process and material in Korea, research on optoelectrochemical properties of visible / infrared QDs-Graphene-photocatalytic complex process in France and research on CO₂ synthesis methanol synthesis. we conducted pre-cooperation studies.

□ Results
￭ During the course of the research, information was gathered through seminars on nanostructure fabrication techniques using fungi and other fungi, carbon dot bleaching mechanism analysis technique, and color implementation technology of anodized TiO₂ film.
￭ In addition, I was instructed and practiced on nano powder synthesis setup and oxide synthesis technology of polyol process which was first developed in French laboratory. In addition, SEM, DRX analysis and inkjet printing were taught.
√ Graphene process is secured by chemical vapor deposition (CVD) process
√ Securing graphene oxide process using Hummer's process
√ Hydrothermal process to secure TiO₂ nanorod / F: SnO₂ glass electrode process
√ Ensuring Cu₂O process using anodizing process
√ Successful ionic layer adsorption and reaction (SILAR) process to secure CdS QDs process
√ Etching process of graphene oxide synthesized by Hummer's process
√ Ensuring C QDs process using Hydrothermal process
√ Synthesis of Cu₂O nanocubes powder using polyol process
√ Synthesis of ZnO shell / Cu₂O nanocubes core powder using polyol process
√ Synthesis of Cu-doped ZnO powder using polyol process
√ Synthesis of ZnO shell / Cu doped ZnO core powder using polyol process
√ GO inkjet printing and electrochemical reduction rGO synthesis
√ Capability to synthesize CO₂ with methanol synthesis

□ Expected Contribution
￭ The results of this study are applied to environmental, energy and bio related fields such as various photocatalyst related energy and environment field, next generation solar cell, medical diagnosis bio field, and so the ripple effect is great.
￭ Innovative research results on solar cell CO₂ conversion methanol synthesis technology of this international cooperation project composed of experts in various fields are expected to exert a high contribution to the activation of related research groups and R & D development. Also, it is expected to play a role of fostering advanced manpower and industrial manpower in related fields.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구계획 요약문 ... 3
• II. 연구결과 요약문 ... 4
• 1. 국문 요약문 ... 4
• 2. SUMMARY ... 5
• III. 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발 과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 3. 목표 달성도 및 자체평가 ... 27
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 28
• 5. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 28
• 6. 참고문헌 ... 29
• 7. 연구성과 ... 30
• 8. 기타사항 ... 30
• [별첨] 대표연구성과 ... 31
• 끝페이지 ... 31