초록 ▼

□ 연구개요
실제 반응조건에서 불균일촉매의 표면구조는 변화를 겪게 되며, 일시적으로만 존재하는 구조상에 여러 반응물, 생성물 및 중간체가 흡착되어 있는 동적인 시스템으로,간접적인 분석법으로 정보를 얻기에는 한계가 있다. 이 연구에서는 전기화학적 적외선 분광분석(electrochemical infrared spectroscopy, EC-IR) 방법을 통하여 연료전지 음극 및 태양연료합성 촉매로서 촉망받는 물질인 Pt, Au, Bi 순물질 및 합금전극의 작동중인 상태의 (in situ 및 operando) 표면반응을 분석하고자 하

□ 연구개요
실제 반응조건에서 불균일촉매의 표면구조는 변화를 겪게 되며, 일시적으로만 존재하는 구조상에 여러 반응물, 생성물 및 중간체가 흡착되어 있는 동적인 시스템으로,간접적인 분석법으로 정보를 얻기에는 한계가 있다. 이 연구에서는 전기화학적 적외선 분광분석(electrochemical infrared spectroscopy, EC-IR) 방법을 통하여 연료전지 음극 및 태양연료합성 촉매로서 촉망받는 물질인 Pt, Au, Bi 순물질 및 합금전극의 작동중인 상태의 (in situ 및 operando) 표면반응을 분석하고자 하였다. 또한 DFT, EC-STM, CV 등 다양한 분석기법을 결합함으로서 이산화탄소 환원 및 연료전지 음극 반응에서 보다 높은 활성 및 안정성을 갖는 전극 표면의 원자적 구조를 제시하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
당초 목표한 바와 같이 전이후금속의 표면화학의 분자수준 원리를 최초로 체계적으로 밝히고자 접근함으로서, 과학적 지식을 창출하였으며, 향후 전이후금속의 다양한 촉매로서의 응용가능성을 키울 수 있었다. 또 목표한 바와 같이 in situ 분석 전용의 FTIR 장비를 구축하였으나, 지금까지의 실험 데이터가 과학적으로 유의미하지 못하여, 당초의 계획대로 Bi/Pt/Au 3성분계 시스템의 전기화학적 조건하 FTIR 분석이라는 목표에 완전히 도달하지는 못하였다.
양적으로는 신진연구를 진행하는 3년간 총 8편의 SCI논문을 출판하였으며, (1편 추가 예정) 이중 4편은 JCR 상위 10% 이내 저널에 발표하는 성과를 얻었다. 이는 당초 목표인 SCI 논문 6편(상위 10% 1편) 출판을 상회하는 실적이다.

□ 연구개발결과의 중요성
이 연구를 통하여 그동안 불균일촉매 분야에서의 잠재적 효용에 비하여 근본적 표면화학적 특성이 거의 알려지지 않았던 전이후금속의 표면화학의 분자수준 원리를 최초로 체계적으로 밝히고자 접근함으로서, 과학적 지식을 창출하였으며, 향후 전이후금속의 다양한 촉매로서의 응용가능성을 키울 수 있었다. 또한 이 연구는 연구책임자가 전임임용이후 최조 수행한 정부과제로서, 이 연구를 수행함으로서 향후 수 년간 지속가능한 연구 기반시설 및 방법론, 나아가 방향성까지 구축할 수 있었다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1) p-block 전이후금속 고체의 표면화학 현상 규명 ... 3
• 2) modified Pt 개미산 분해 전기화학 촉매의 표면화학 규명 ... 4
• 3) 연구 장비 구축 ... 4
• 4) 유-무기 계면 및 박막증착의 표면화학 규명 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 4
• 4. 참고문헌 ... 5
• 5. 연구성과 ... 6
• 대표적 연구실적 ... 9
• 끝페이지 ... 24