초록 ▼

□ 연구개요
이중층수산화물 형성 및 이중층수산화물의 금속산화물 복합체로의 전환, 각각에 대한 이해의 폭을 넓히고 이를 토대로 합성 가능한 성분, 조성, 구조 등의 범위를 넓혀서 다양한 응용분야에 활용될 수 있는 기존에 존재하지 않았던 맞춤형 금속산화물 복합체를 형성법을 개발한다. 또한 구성 금속원소들의 종류에 상관없이 합성 가능한 일반적인 합성 프로토콜을 개발하고, 넓은 범위의 성분, 조성, 구조를 선택적으로 가지는 금속산화물 복합체와 특성 간의 상관관계에 대한 이해를 기반으로 금속산화물 복합체를 디자인하고 이를 대량 생산하여

□ 연구개요
이중층수산화물 형성 및 이중층수산화물의 금속산화물 복합체로의 전환, 각각에 대한 이해의 폭을 넓히고 이를 토대로 합성 가능한 성분, 조성, 구조 등의 범위를 넓혀서 다양한 응용분야에 활용될 수 있는 기존에 존재하지 않았던 맞춤형 금속산화물 복합체를 형성법을 개발한다. 또한 구성 금속원소들의 종류에 상관없이 합성 가능한 일반적인 합성 프로토콜을 개발하고, 넓은 범위의 성분, 조성, 구조를 선택적으로 가지는 금속산화물 복합체와 특성 간의 상관관계에 대한 이해를 기반으로 금속산화물 복합체를 디자인하고 이를 대량 생산하여 응용 분야에 실제 적용한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제에서 제시한 연구 목표는 금속산화물 복합체의 전구체로 이용될 이중층수산화물 형성에 대한 이해를 바탕으로 새로운 이중층수산화물 구조체를 합성하고, 금속산화물 복합체로의 전환 메커니즘 연구를 통해 원하는 조성과 구조, 모양을 갖는 맞춤형 금속산화물 복합체 (파우더 및 박막)의 응용 및 대량 합성을 목표로 하였다. 본 과제를 통하여 Cu로 구성되어 있는 이중층수산화물의 후처리 조건 변화에 따른 상선택 합성법을 개발 하였으며, 액상법을 통해 합성된 다성분 이중층수산화물을 전구체로서 이용하여 다성분 금속산화물로의 전환시키는 방법을 개발하였다. NiFe 이중층 수산화물 막의 Ni 기판 위에서의 직접 성장을 통해 물 분해 반응에서 photoanode 전극으로 활용하여 (이중층수산화물 박막/Ni 기판/eu@nfOP) 유기 반도체 기반 광전극의 성능과 안정성을 향상시켰다. 또한 이중층수산화물의 조성 미세조절 특성을 이용해 CoMgAl 이중층수산화물에서의 Co의 원자단위 분포를 유도하여, 이중층수산화물 위에서 2전자-환원반응이 촉진되었고 모사 태양광을 조사하였을 때 24시간 동안 108.2 mM cm^-2 농도의 과산화수소를 생산하였다. 이처럼 물 분해 반응과 과산화수소 생산 반응 등의 응용 분야에 높은 활성을 가지는 맞춤형 이중층수산화물을 합성하였다.

□ 연구개발성과의활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
층상구조에서 층상구조가 아닌 물질로 전환하는 메커니즘은 이중층수산화물 뿐만 아니라 다른 층상구조 물질의 구조 변화와도 연관성을 가질 것으로 예상되기 때문에 성공적인 연구는 그 영향력이 클 수 있다. ‘무한한 합성 결과물의 경우의 수’를 토대로 맞춤형 금속산화물 복합체는 전자 소자, 자성 소재, 에너지 변환 소재, 촉매와 같은 다양한 분야에서의 활용이 가능할 뿐만 아니라, 전구체인 이중층수산화물은 액상합성법을 통해 형성되고, 단순 열공급 (화소) 등을 통해 이중층수산화물이 금속산화물 복합체로 전환될 수 있으므로 공정상 대량 합성이 가능하다. 이는 금속산화물 복합체의 응용 및 기술의 산업화에 있어서 큰 장점이 될 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 26