초록 ▼

연구개요
◦전기화학적 산소환원을 통한 과산화수소 생산은 에너지 집약적인 현재 생산 방법을 대체할 효율적인 기술임. 현재 높은 가격의 백금과 중금속인 수은의 화합물 (Pt-Hg)이 촉매로 사용됨.
◦밀도범함수계산 (Density Functional Theory Calculations) 기반의 고속대량계산을 이용해 효율적으로 과산화수소 생산 촉매의 활성, 선택성, 안정성을 평가하고, 새로운 촉매를 제안함.

연구 목표대비 연구결과
◦Materials Project 데이터베이스의 전 물질에 대해 반응조건 (E=

연구개요
◦전기화학적 산소환원을 통한 과산화수소 생산은 에너지 집약적인 현재 생산 방법을 대체할 효율적인 기술임. 현재 높은 가격의 백금과 중금속인 수은의 화합물 (Pt-Hg)이 촉매로 사용됨.
◦밀도범함수계산 (Density Functional Theory Calculations) 기반의 고속대량계산을 이용해 효율적으로 과산화수소 생산 촉매의 활성, 선택성, 안정성을 평가하고, 새로운 촉매를 제안함.

연구 목표대비 연구결과
◦Materials Project 데이터베이스의 전 물질에 대해 반응조건 (E=0.7 V, pH=0, 7, 14)에서 안정성을 평가.
◦전기화학적으로 안정한 물질에 대해 다양한 표면 제작 및 모든 활성자리 제작.
◦활성자리 중 과산화수소 생산에 높은 선택성을 가질 것으로 예측되는 활성자리를 선택 (흡착자리 주위에 있는 반응성이 약한 원소의 개수를 기준으로 판별).
◦위의 구조에 대해 OOH* 흡착에 대한 전자구조계산을 수행하여 활성자리의 활성을 예측.
◦우수한 활성을 가지는 물질 표면에 대해 O* 흡착에 대한 전자구조계산을 수행하여 활성자리의 선택성을 예측.
◦안정성, 활성, 선택성을 동시에 고려하여 Pt-Hg보다 우수한 촉매 10종 제시.
◦기계학습 모델을 이용하여 효율적인 고속대량계산 전략 제시.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
◦본 연구를 통해 제시한 우수 촉매 10종에 대해 실험 그룹과 협업하여 검증 계획.
◦제시한 효율적인 고속대량계산을 이용 시 기존 방법론 대비 필요한 전자구조계산의 숫자를 대폭 줄일 수 있음.
◦완료된 전자구조계산 데이터와 기계학습 모델 이용 시, 효율성 극대화 예상.
◦다른 화학반응에 대한 지식을 바탕으로 여러 촉매 반응에 쉽게 확장 가능.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 7
• 3) 목표 달성 수준 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 7
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 8
• 6. 참고문헌 ... 8
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 10
• 끝페이지 ... 13