프로젝트 소개
본 과제는 CO2를 포집해 줄이고, 동시에 메탄올 환원과 같은 전기화학 반응의 성능을 높이기 위한 소재·구조·제어 기술 연구임.
연구 목표는 GDE 기반 광음극 제작 및 메탄올 환원 선택도 강화(GDE 광전류 밀도 0.2 mA/cm2, Onset potential 0.3 V vs RHE, 메탄올 환원 선택도 10%), 고농도(30% 이상) CO2 흡착 선택도 예측과 3.6 mmol/g(25 ℃, 1 bar)급 포집 구조체 아이디어 도출임. 핵심 연구 내용은 Cu 이원/삼원 산화물( CuO, Cu2O, Delafossite 등) 스크리닝, PEC 광음극-GDE 다공성 전극 결합 최적화, Phase·Facet·나노구조 조절, 전자빔 표면 처리로 Oxygen Vacancy 조절, 펄스 레이저 광환원 Ag/Au/Cu 나노입자 제작, IAST/GCMC/DFT 계산과 Cambridge Structural Database 및 text mining 기반 MOF 후보물질 선별, freeze casting 기반 포집 구조체 제작 및 압력·온도 조건에서 포집 용량·재생 속도 측정임. 기대 효과는 메탄올 환원 선택도 및 전극 안정성 검증, 저농도 CO2 선택적 흡착 소재의 효율적 선별, CO2 포집·재생 성능 극대화를 위한 설계 지침 및 후보군 확보로 정리됨.