| 초록 |
□ 연구개요 ○ 본 과제의 연구목표는 근적외선을 흡수할 수 있는 전도성고분자의 나노소재를 기반으로 하는 광촉매 연구에 대한 것임. 근적외선을 흡수할 수 있는 전도성고분자를 사용하여 나노소재를 제조하고 이 나노소재와 기존 광촉매의 하이브리드 구조를 제조함. 이를 통해 전도성고분자에 의해 흡수된 막대한 에너지가 효과적으로 무기물 광촉매로 전달될 수 있고 근적외선을 활용할 수 있는 하이브리드 나노입자 광촉매를 구현함. 이러한 연구는 전도성고분자에 의해 흡수된 에너지가 무기물광촉매로 전달되어 근적외선 영역에서 효과적인 광촉매활성이 구현될 수 있는지를 확인하는 연구, 그리고 광촉매 안정성이 무기물 기반 광촉매와 비교하여 현저히 낮을 것으로 예상되는 전도성고분자기반 광촉매의 효율과 안정성을 향상시키기 위한 연구, 그리고 이들 하이브리드 촉매를 소자에 적용하기 위한 기반연구로 구성됨. □ 연구 목표대비 연구결과 ◎ 1차년도 -전도성고분자 기반 하이브리드 광촉매연구: 전도성고분자-플라티늄, 전도성고분자-이산화티타늄 하이브리드 나노입자제조 및 광촉매 활성 평가 -알킬사슬팩킹이 광안정성에 미치는 영향연구: 전도성고분자와 알킬벤조익산의 자기조립에 의한 전도성고분자 나노와이어 제조 및 광안정성 향상. ◎ 2차년도 - 할로겐결합에 의한 전도성고분자 흡수영역확장연구: 싸이에노이소인디고(Thienoisoindigo) 기반 유기반도체와 인지질, 브로모벤즈알데히드의 자기조립에 의한 나노입자 및 나노막대 제조 및 근적외선 영역 흡수 증대. - 전도성고분자와 인지질의 어셈블리 구조의 광안정성/광촉매활성향상 메카니즘 연구: 분자동력학 시뮬레이션으로 전도성고분자와 인지질의 자기조립 구조 규명. ◎ 3차년도 - 전도성고분자 코어/알킬사슬계면층/무기물광촉매 쉘 구조 제조: 전도성고분자/지방산 코어-은나노쉘 하이브리드 구조 제조. □ 연구개발결과의 중요성 본 과제에서는 전도성고분자전해질의 신규합성 없이 기존에 고분자발광소자 및 고분자태양전지에의 활용을 위해 합성되어 왔던 우수한 광전자적 성능을 보유한 다양한 고분자들을 직접적으로 수용액 기반 분야에 적용할 수 있는 기반 기술 제공. 밴드갭이 좁은 전도성고분자를 활용하여 지구표면에 도착하는 태양광스펙트럼의 95%를 점유하는 가시광선과 근적외선을 효과적으로 흡수하도록 함. 또한 전도성고분자와 무기물광촉매와의 하이브리드화를 통해 전도성고분자에 의해 흡수된 막대한 태양광에너지를 촉매반응에 사용하여 광촉매효율을 증대시킴. 태양광을 활용하는 광촉매반응에 의한 폐수 중의 염료 및 독극물 분해, 이산화탄소 전환에 의한 신재생에너지 생산 등에 활용하고자 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
