다공성 에어로젤 촉매에서 CO2 흡착-전환 일체 공정 연구

Research on CO2 capture-to-conversion in porous aerogel catalysts

연구 내용

에어로젤의 다공성 및 결함(산소 공공)을 제어해 CO2 흡착과 에폭사이드 기반 cycloaddition을 효율적으로 수행하는 촉매·공정 소재를 개발하는 연구

다공성 에어로젤 스캐폴드에 결함 및 금속 도핑을 결합하여 CO2 cycloaddition과 흡착-전환 성능을 동시에 향상시키는 연구를 수행합니다. 산소 공공이 풍부한 NiO 계 촉매와 Ce 도핑을 통해 반응성 부위를 구성하고, 다층 공극 구조를 바탕으로 기체 전달과 활성점 접근성을 높입니다. 또한 폴리머 기반 하이브리드 에어로젤을 설계하여 CO2 흡착과 cycloaddition 촉매 기능을 통합하고, 재사용 가능한 구조를 확보합니다. 가시광 조건에서는 TiO2 에어로젤에 Au 나노입자를 지지해 광촉매 기반 CO2 전환 공정 적용성을 확장합니다.

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연구 흐름

초기에는 에어로젤의 계층적 다공성에 결함 엔지니어링을 결합하여 CO2 cycloaddition에서 활성점과 전달 특성을 함께 개선하는 접근을 수행했습니다. 이후에는 재활용 가능성을 포함한 폴리머-하이브리드 에어로젤로 확장하여 CO2 흡착과 cycloaddition 촉매 기능을 일체형으로 구현했습니다. 최근에는 가시광 구동 조건에서 TiO2 에어로젤 지지체에 Au 나노입자를 도입하여 광촉매 전환 효율을 높이는 방향으로 연구를 진전했습니다. 결과적으로 흡착-전환-재사용의 공정 관점으로 성과를 축적하고 있습니다.

활용 가능성

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

CO2 포집-전환 일체형 공정 소재
에폭사이드 기반 탄산염 합성 촉매
결함 기반 CO2 반응성 제어
다공성 전달 향상 촉매
재사용 가능한 촉매 스캐폴드
가시광 광촉매 CO2 전환
기체 흡착-반응 통합 플랫폼
고선택 CO2 흡착 매질
다층 기공 구조 촉매 모듈
연성 공정 적용 에어로젤 제조기술