2D 반도체 나노시트 기반 광촉매 수분해와 열·전기 수송 특성 연구
Photocatalytic water splitting and thermoelectric transport in 2D semiconductor nanosheets
연구 내용
밀도범함수이론 기반으로 2D 모노레이어의 구조 안정성, 전자·광학 특성, 광촉매 수분해 가능성과 열·전기 수송을 예측·최적화하는 연구
본 분야는 2D 모노레이어의 물리적 안정성을 먼저 확보한 뒤, HSE06 등 하이브리드 함수 기반 전자구조와 광학 응답을 일관되게 평가합니다. 포논 분산, 탄성/응집에너지, 탄성 안정성 기준 및 AIMD로 동역학적 거동을 확인하고, 흡수 스펙트럼과 밴드 정렬을 통해 광촉매 수분해 적합성을 도출합니다. 또한 온도 의존성과 도핑 조건에서 전도도 및 파워팩터를 비교하여 열·전기 수송 측면의 후보 재료를 선별하는 차별성을 보유합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
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관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 BC2X, PdPX, PdPSe와 같은 2D 모노레이어를 대상으로 포논 분산과 응집에너지 등 다중 안정성 지표를 체계적으로 적용하여, 기계적·동역학적 안정 구간을 규명했습니다. 이후 HSE06 기반 밴드 구조 해석과 광흡수 특성 분석을 결합하여, 자외선 및 가시광 구간에서의 반응 가능성을 평가하는 방향으로 확장했습니다. 마지막으로 전자·정공 도핑 및 전기·열 수송 계산을 연동하여, 열전 후보와 광촉매 후보를 동시에 발굴하는 연구 궤적을 구성했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 가시광 기반 광촉매 소재
- 자외선 흡수 2D 반도체
- 수분해 반응용 촉매 설계
- 도핑 기반 밴드 제어 소자
- 열전 파워 생성 재료
- 나노 스케일 에너지 변환 모듈
- 광전자 기반 광흡수층
- 전자수송 기반 에너지 소자
- 2D 반도체 특성 예측 플랫폼
- 재료 스크리닝 자동화 후보군
관련 논문
구분
제목
Theoretical prediction of two-dimensional BC2X (X = N, P, As) monolayers: ab initio investigations
Puckered Penta-like PdPX (X = O, S, Te) Semiconducting Nanosheets: First-Principles Study of the Mechanical, Electro-Optical, and Photocatalytic Properties
Two-dimensional penta-like PdPSe with a puckered pentagonal structure: a first-principles study
Thermoelectric properties of doped graphene nanoribbons: density functional theory calculations and electrical transport