결함·레독스 산화물 기반 환경·에너지 반응 촉매

Defect- and Redox-Oxide-Based Catalysis for Environmental and Energy Reactions

연구 내용

산화물의 산소자리 결함, 격자 팽창, 조성 시너지 및 폐자원 기반 흡착·분해 거동을 결합해 오존 분해, 화학루핑 연소의 산소 전달, 산업 폐자원 레독스 탈황을 성능 향상시키는 연구

연구실은 산소 전달과 결함 화학이 반응성을 좌우한다는 관점에서, CuMn2O4 산소 캐리어에 격자 팽창 전략을 적용해 산소 전달 속도를 개선합니다. 또한 Cu–Mn 산화물에서 산소자리 결함이 오존 흡착과 분해에 미치는 영향을 분석하고, Cu 도입으로 산소 결함의 효과를 조절해 O2 poisoning 리스크를 평가합니다. 더불어 산업 폐자원 레독스 계열 소재인 레드 머드를 활용해 COS 제거와 CO(g) 생성에 대한 실험·계산 연계를 수행하며, 촉매-흡착-분해 메커니즘을 통합적으로 규명합니다.

관련 프로젝트

5건

연구 흐름

2023년에는 CuMn2O4 산소 캐리어에 격자 팽창을 적용해 화학루핑 연소에서 산소 전달 성능을 향상시키는 연구를 수행했습니다. 같은 시기 레드 머드를 활용한 COS 제거 및 CO 생성 메커니즘을 실험과 계산으로 함께 해석하며, 폐자원 기반 촉매/흡착 소재의 적용 가능성을 검토했습니다. 2024년에는 Cu–Mn 산화물에서 산소자리 결함과 활성 격자면의 역할을 정리해 오존 분해 성능을 설명했습니다. 이후 이러한 결함 기반 접근을 화학 공정의 정제와 환경 저감 문제로 확장하는 흐름을 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

오존 분해 촉매 성능 향상
저온 산소자리 결함 기반 활성화 전략
화학루핑 연소용 산소 캐리어 설계
산소 전달 속도 제어형 촉매
산업 폐자원 레드 머드 활용
플루가스 탈황 공정 고도화
COS·H2S 저감 공정 지원
O2 poisoning 완화형 촉매 설계
대기오염 저감 공정 소재 개발
수소 생산용 합성가스 정제 기술 연계