태양광 기반 ROS 생성 및 혼합가치 산화물 광촉매 연구

Sunlight-activated ROS generation and mixed-valence oxide photocatalysis

연구 내용

TiO2/실리콘 마이크로와이어와 혼합가치 ReO3 나노큐브를 이용해 태양광에서 ROS를 생성하고, ROS 매개 반응으로 세포 사멸 또는 유기 오염물 분해 효율을 높이는 연구

연구실은 태양광을 구동원으로 하는 광촉매 기반 반응을 설계합니다. TiO2/ c-Si 마이크로와이어를 활용해 조사 조건에서 ROS를 활성화하고, ROS 매개 방식으로 세포 사멸 반응을 유도하는 구조를 구성합니다. 또한 계면 활성제 없이 제조한 혼합가치 ReO3 나노큐브를 통해 산화수 혼합과 localized surface plasmon resonance에 의해 흡수 범위를 확장하고, 깨끗한 촉매 표면 특성을 바탕으로 vis/NIR 및 태양광 조건에서 광분해 성능을 향상시킵니다. 반응 대상에 맞춘 광활성화 메커니즘 제어가 핵심입니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 태양광을 이용해 ROS 생성을 유도하는 광촉매 플랫폼을 구축하고, TiO2 계열 나노구조와 실리콘 마이크로와이어 결합을 통해 조사-확산 특성을 반응 설계에 반영하였습니다. 이후 2023년에는 활성제 비의존 합성 방식으로 혼합가치 ReO3 나노큐브를 제조하고, 산화수 상태와 국소 플라즈몬 공명을 이용해 광흡수와 반응성을 동시에 조절하는 방향으로 확장하였습니다. 현재는 ROS 기반 생명과학 응용과 광분해·환경 개선 응용을 아우르는 광활성 메커니즘 중심의 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

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

태양광 기반 ROS 생성 시스템
광유도 세포 사멸 치료 플랫폼
시네틱 기반 항균·항암 광치료
가시광·근적외선 구동 광분해
염료·유기 오염물 저감 공정
물 분해 H2 생성용 광촉매
CO2 전환용 광촉매 소재
자정형 광촉매 표면
광촉매 마이크로리액터
태양광 구동 환경 정화 모듈