초록 ▼

□ 연구개요
1. 다양한 형상의 TiO2 mesocrystal 기반 3-D 헤테로 나노구조체를 구현하여 가시광선 영역에서 구동 가능한 고효율의 광촉매 물질을 개발하고 청정산업 및 친환경 에너지 생산 분야에 응용
∙ 수열합성법을 이용한 다양한 형상의 TiO2 mesocrystal 제조
- 전구체 물질과 수열합성 조건에 따른 TiO2 mesocrystal의 형상과 물성 제어
∙ 다양한 코팅 및 합성 기술을 통해 헤테로 구조를 가지는 TiO2 mesocrystal 기반의 3-D 나노구조체 개발
∙ 3-D 헤테로

□ 연구개요
1. 다양한 형상의 TiO2 mesocrystal 기반 3-D 헤테로 나노구조체를 구현하여 가시광선 영역에서 구동 가능한 고효율의 광촉매 물질을 개발하고 청정산업 및 친환경 에너지 생산 분야에 응용
∙ 수열합성법을 이용한 다양한 형상의 TiO2 mesocrystal 제조
- 전구체 물질과 수열합성 조건에 따른 TiO2 mesocrystal의 형상과 물성 제어
∙ 다양한 코팅 및 합성 기술을 통해 헤테로 구조를 가지는 TiO2 mesocrystal 기반의 3-D 나노구조체 개발
∙ 3-D 헤테로 나노구조체를 이용하여 다양한 오염 물질을 제거하고 고효율의 수소 생산 소자 구현

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 용액의 성분을 조절하여 다양한 형상의 TiO2 mesocrystal 합성 성공
· F 첨가량에 따른 TiO2 나노입자의 크기 및 형상(bipyramid&mesocrystal) 제어 연구를 통해 비표면적 180m2/g의 나노구조체 합성에 성공
· pH 조절제 선정 및 농도 최적화로 넓은 비표면적의 MoS2 나노구조체 합성
2. TiO2 mesocrystal 기반의 3-D 헤테로 나노구조체 합성 및 광촉매 특성 평가
· 저온(60 oC)/상압 분위기의 용액공정법으로 TiO2 mesocrystal 기반의 3-D 헤테로 나노구조체(TiO2/CNT) 합성하여 광 분해능 0.026 min-1의 성능을 확보
3. TiO2 mesocrystal 기반 3-D 헤테로 나노구조체의 가스 센서 응용
· MoS2 나노구조체 특성 개선 및 가스센서 성능 향상
· MoO3/MoS2 헤테로 나노구조체 특성 개선을 통한 습도센서 개발
4. 헤테로 나노구조체를 수소 생산 소자의 광촉매 양극에 적용
· PTFE 접착제를 활용한 meso-TiO2 나노구조체를 기반으로 수소생산용 음극 제조
· MoS2/TiO2 헤테로접합에 따른 수소 생성 효율 향상

□ 연구개발결과의 중요성
(1) TiO2계 나노구조체 응용 분야 확대
1) TiO2 물질을 활용하여 유해물질 분해분야에 상용화 가능성 제시
2) 이종 물질을 사용한 고감도의 가스센서 구현 연구 활성화 기대
3) 새로운 형태의 메조크리스탈 TiO2를 광촉매에 응용
(2) TiO2계 헤테로 구조체 관련 연구 활성화 기대
1) 독특하고 복잡한 형태의 헤테로 나노구조체 합성에 대한 기초 연구 제시
2) 헤테로구조에 따른 이종 물질 간 시너지 효과에 대한 연구 및 응용 사례 제시
3 TiO2계 나노구조체의 원재료의 친환경화에 관한 연구
(3) MoS2계 헤테로구조체의 가스센서 원천 기술 확보
1) 반도체계 가스센서의 한계점을 극복할 차세대 가스물질로 서의 가능성 제시.
2) 헤테로접합을 통한 가스반응성을 조절한 연구적 자료 제공

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) 1차년도 ... 5
• (2) 2차년도 ... 9
• (3) 3차년도 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 26