초록 ▼

▣ 연구개요
☐ 나노 복합체 샘플 제작공정
- 용액화학공정기반의 하이브리드 나노구조체 광촉매 전극공정으로서 나노 복합체 제작 기법에 따른 세부적인 실험 방법 및 최적화 공정변수를 최적화하였다.
☐ 나노 복합반도체의 CO2 연료 변환 분석
- CO2 연료 변환 특성을 가진 나노복합체에 대해 In-situ E-TEM을 이용하여 태양광 CO2 연료 변환 과정의 선택적 연료 변환 및 광촉매의 미세구조 변화를 실시간 분석하여 CO2 연료 변환 메커니즘 해석을 통한 고효율 특성을 규명하였다.
☐ Liquid Cell

▣ 연구개요
☐ 나노 복합체 샘플 제작공정
- 용액화학공정기반의 하이브리드 나노구조체 광촉매 전극공정으로서 나노 복합체 제작 기법에 따른 세부적인 실험 방법 및 최적화 공정변수를 최적화하였다.
☐ 나노 복합반도체의 CO2 연료 변환 분석
- CO2 연료 변환 특성을 가진 나노복합체에 대해 In-situ E-TEM을 이용하여 태양광 CO2 연료 변환 과정의 선택적 연료 변환 및 광촉매의 미세구조 변화를 실시간 분석하여 CO2 연료 변환 메커니즘 해석을 통한 고효율 특성을 규명하였다.
☐ Liquid Cell In-situ TEM을 이용한 실시간 CO2 연료 변환 메커니즘 연구
- 본 연구에서는 CO2 포화 전해질을 주입하고 촉매 표면에서의 CO2 연료 변환 메커니즘을 실시간 분석을 수행하였다. 동시에 Liquid Cell 광 조사 전과 후 GC/FID 분석 결과와 대조하여 TEM에서 Liquid Cell 용액과 전자 빔 효과에 대한 용존 CO2의 성분 변화 분석을 통해 정성/정량적으로 분석을 수행하였다.

▣ 연구 목표대비 연구결과
☐ 선행연구 기반 Liquid Cell In-situ TEM 분석 기술 확보
- 전자빔 조사를 통한 연료변환 과정 관찰 성공
☐ CO2/H2O 흡착 및 CO2 변환 반응에 따른 광촉매의 결정학적 변화 해석 연구
- 연료 변환 반응에 따른 광촉매 결정학적 변화 해석 수행
- 최적화된 광촉매를 위한 밀도 함수론(DFT) 계산 수행
☐ CO2 변환반응에 대한 소재 photo-corrosion 연구
- 연료 변환 반응에 따른 소재 광부식 특성 해석 수행
☐ CO2 연료 변환 효율 증진 연구 - CO2 변환 In-situ 분석 polarization 효과 연구
- 연료 변화 효율 증진을 위한 In-situ 광분해 연구 수행
☐ CO2 연료 변환 효율 증진 연구 - CO2 변환 In-situ 분석 Internal field 효과 연구
- 연료 변화 효율 증진을 위한 In-situ 내부 장 효과 수행

▣ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
☐ 본 연구는 다양한 형태의 나노구조 반도체 샘플에 대한 광촉매 CO2 변환 연료 합성 효율을 극대화시키는 연구로서 유사한 특성을 지닌 나노구조 물질을 사용한 수소저장장치분야나 수소감지 시스템분야, 태양전지분야 그리고 광촉매 공기나 물정화 시스템과 같은 분야에 학문적인 기초자료로 활용될 수 있다.
☐ 본 연구 결과는 이론적, 실험적 기초 자료로 활용되어 다양한 전자부품 개발 분야에서 필요한 지식기반 역할을 할 수 있을 것으로 기대 된다. 뿐만 아니라 Liquid Cell In-situ TEM은 전자소재, 세라믹스, 식품 및 의약품 등 다양한 분야에 활용 수 있다. 특히 지금까지 간접적인 분석으로만 수행된 연구에 대해 Liquid Cell을 이용함으로써 직접 관찰할 수 있기 때문에 지금까지 규명하기 어려웠던 다양한 메커니즘의 해석이 가능할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 태양광 CO2 변환 메탄올 합성 기술 ... 4
• (2) 태양광 CO2 변환 연료 합성의 메카니즘 ... 4
• (3) Liquid Cell In-situ TEM을 이용한 태양광 CO2 연료 변환 메커니즘 연구 ... 4
• (4) Liquid Cell In-situ TEM 분석 기반 high selectivity/durability/efficiency CO2 변환 광촉매 기술 확보 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 연구방법 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 16
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 17
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 20
• 끝페이지 ... 24