N 및 S가 동시도핑된 3D Ti3C2Tx/ 금속도핑 티타늄 페로브스카이트 에어로겔 합성물 개발 및 이의 환경, 에너지분야 응용
상세 설명
본 연구는 3D Ti3C2Tx MXene과 금속도핑된 티타늄 페로브스카이트 화합물의 합성을 통해 환경 및 에너지 분야에서 활용 가능한 고성능 촉매 및 에너지 물질을 개발하는 것을 목표로 합니다. 첫 번째 단계에서는 수열 및 용매열 방법을 사용해 금속 도핑된 티타늄 페로브스카이트를 합성하고, 이를 Ti3AlC2 MAX phase로부터 합성한 undoped 2D Ti3C2Tx MXene과 결합하여 Ti3C2Tx/metal-doped titanium perovskite 화합물을 제조합니다. 이후, 에너지 밴드갭을 조절하여 가시광선에서 활성화될 수 있는 티타늄 기반 페로브스카이트를 개발하고, vacancy 생성 메커니즘과 이를 통한 전기화학 및 광촉매 성능 향상을 이론적으로 연구합니다. 2년 차 및 3년 차에서는 MXene에 결함을 도입하여 N, S 동시 도핑된 Ti3C2Tx/metal-doped titanium perovskite 화합물을 합성하고, 이를 3D 에어로겔 형태로 최적화하여 수소 생산과 광촉매 성능을 평가할 계획입니다. 이러한 과정은 환경 친화적인 에너지 생산 기술 개발에 중요한 기여를 할 것입니다.