1차년도에는 새로운 합성 방법인 고체상 폭발 반응의 핵심 물질인 HEA 결정을 5g 이상 얻는 것을 목표로 합니다. 더불어 HEA가 Bergman 반응을 통해 3차원의 유기 구조체가 만들어지기 때문에 Bergaman 반응이 가능한 삼중결합을 가진 전구체들을 HEA와 같이 3단계 반응을 통해 합성하고 합성된 물질들이 HEA와 같은 폭발적인 반응을 할 수 있는 결정을 형성하는지 확인할 예정입니다. 각 과정에서 물질의 합성 여부를 모니터링을 위한 다양한 분석 (NMR, FT-IR, MS 등) 및 최종 HEA 결정을 확인하기 위한 분석 (XRD) 등 기본적인 분석을 할 예정입니다. 2차년도에는 1차년도에 과량 만들어진 전구체인 결정과 전이금속과 HEA의 삼중결합 반응여부를 확인하여 반응의 최적의 조건을 잡고, 수소 발생효율 측정 시스템을 구축을 목표로 합니다. 더불어, 3차원 유기구조체의 기체(SO2, N2, NH3 )를 이용한 이종원소 도핑, 금속 전구체를 이용한 금속 도핑, 이종원소&금속 도핑 조건 설정 및 최적화를 목표로 합니다. 또한, 표면적이 촉매효율에 미칠 영향을 고려하고 이종원소나 금속물질 도핑 과정에서 3차원 유기구조체의 표면적이 감소할 것으로 예상하여 유기구조체의 비표면적을 800 m2g-1 이상 달성하고자 합니다. 3차년도에는 최적화된 도핑 방법으로 3차원 금속&유기구조체를 합성하고, 합성된 금속&유기구조체의 효율을 높이기 위한 후처리 조건을 최적화하여 촉매의 수소발생 효율을 높이는 것을 목표로 합니다. 최적화된 후처리 조건을 통해 금속&유기구조체 촉매의 수소발생 효율을 높여 새로운 촉매를 제조하고자 합니다. 루테늄 이온 (ex [Ru(CN)6]4-)을 물질(담지체)에 분산시킨 후 열처리를 통해 높은 수소발생 효율을 보인다는 연구 결과5)와 같이 질소나 루테늄 같은 물질이 도핑된 3차원 유기구조체에 잘 분산할 수 있는 시스템과 추가 후처리 방법을 통해 3차원 금속&유기구조체를 형성시켜 수소발생 효율을 과전압 25 mV 이하, Tafel slope 30 mV dec-1 이하를 달성하고자 합니다. 더불어 촉매의 내구성은 10,000 cycle 테스트 후 촉매효율이 80% 이상 유지를 목표로 합니다.