NT를 활용한 에너지소재 및 응용기술 개발 : 1차년도보고서 . 1 = (A)development of energy materials and application technology by nano technology

목차 (Table of Contents)

• 목차
• Ⅰ. 고온용 열제어 나노소재 제조 및 응용기술(Development of Nanopowders and Nano-Coating for High Temperature Thermal Control) = 1
• 제1장 서론(Introduction) = 3
• 제2장 이론적 고찰(Theoretical Consideration) = 5
• 제1절 나노 분말소재 제조방법(Fabrications of Nano Powder) = 5
• 1. 물리적 제조 방법(Fabrications of Physical Methods) = 5
• 가. 증발 응축법(Gas Evaporation Method) = 5
• 나. 기계적 분쇄법(Milling Method) = 7
• 다. 열분해법(Thermal Decomposition Method) = 8
• 2. 화학적 제조 방법(Fabrications of Chemical Methods) = 9
• 가. 기상법(Vapor Phase Method) = 9
• 나. 액상법(Liquid Phase Method) = 9
• 제2절 기능성 코팅방법 및 특성(Functional Coating Methods and Characteristics) = 11
• 1. 물리적 기상증착(Physical Vapor Deposition) = 12
• 2. 화학적 기상증착(Chemical Vapor Deposition) = 15
• 제3장 실험방법(Experimental Method) = 21
• 제1절 수열합성을 이용한 ZrO₂ 나노 분말 제조(Synthesis of ZrO₂ Nano Powder by Hydrothermal) = 21
• 1. ZrO₂나노 분말 수열결정화 방법(Hydrothermal Crystallization Method) = 21
• 2. Zr(OH)₄제조 방법(Fabrications of Zr(OH)₄) = 23
• 제2절 수열합성을 이용한 in-situ 나노코팅 방법(In-situ Nano Coating by Hydrothermal) = 26
• 제3절 Screen Printing 방법을 이용한 나노 코팅 방법(Nano Coating by Screen Printing Method) = 26
• 제4절 EB-PVD 설계(Design of EB-PVD) = 30
• 제4장 연구결과 및 고찰(Research Results & Discussion) = 33
• 제1절 수열합성 방법에 따른 ZrO₂나노 분말 제조실험(Fabrication of ZrO₂ Nano Powder by Hydrothermal Synthesis) = 33
• 제2절 수열합성을 이용한 in-situ 나노코팅 실험(Experimental Results of In-situ Nano Coating by Hydrothermal) = 37
• 제3절 Screen Printing 방법을 이용한 나노코팅 실험(Experimental Results of Nano Coating by Screen Printing Method) = 40
• 1. MgO 세라믹 기판 ZrO₂ 스크린 프린트 코팅 실험(ZrO₂ Nano Powder Coating on MgO Substrate) = 40
• 2. 열처리 온도에 따른 미세구조 변화(Microstructure for Heat Treatment Temperature) = 43
• 제4절 EB-PVD 장치 제작(Manufacture of EB-PVD) = 48
• 제5장 연구 결과(Conclusion) = 50
• 참고문헌(References) = 51
• Ⅱ. 중저온용 열제어 나노기공체 제조 및 응용기술(Development of Nanoporous Materials for Low- and Mid- temperature Thermal Control) = 53
• 제1장 서론(Introduction) = 55
• 제2장 국내외 기술개발 현황(Domestic and Foreign Status of Development) = 57
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Contents and Results of R&D) = 58
• 제1절 연구개요(Outlines) = 58
• 제2절 연구내용 및 결과(Research Details & Results) = 59
• 1. H₂O／EtOH 비의 변화에 따른 실리카 구의 제조(Synthesis of silica sphere with variation of H₂O／EtOH ratio) = 59
• 가. 실험방법(Experimental Method) = 59
• 나. 실리카 구의 직경 변화(Change of Diameter of Silica Sphere) = 62
• 다. 단일 크기를 가진 실리카 구의 최밀적층(Close Packing of Mono-size Silica Sphere) = 66
• 2. 다공성 탄소체의 제조(Synthesis of Nanoporous Carbon) = 66
• 가. 실험방법(Experimental Method) = 66
• 나. 다공성 탄소체의 SEM 관찰(SEM Observation of Nanoporous Carbon) = 66
• 3. 50mm 크기의 실리카 구 제조(Synthesis of Silica Sphere with 50nm Diameter) = 71
• 4. 합성분말의 열처리(Heat Treatment of Synthesized Powder) = 71
• 5. 합성분말 및 다공성 탄소체의 BET 분석(BET Analysis of Synthesized Powder and Nonoporous Carbon) = 74
• 가. 합성분말의 조합비별 BET 분석(BET Analysis of Synthesized Powder) = 75
• 나. 열처리 후 합성분말의 BET 분석(BET Analysis of Heat Treated Powder) = 76
• 다. 다공성 탄소체 제조공정별 BET 분석(BET Analysis of Nanoporous Carbon) = 77
• 6. 다공성 탄소체의 흡착평형량 분석(Steady State Adsorption Test of Nonoporous Carbon) = 78
• 가. 실험방법(Experimental Method) = 78
• 나. 흡착평형량 분석(Analysis of Steady State Adsorption Test) = 78
• 7. 계면활성제를 이용한 실리카 구 및 다공성 탄소체의 제조(Synthesis of Silica Sphere and Nanoporous Carbon Using Surfactant) = 79
• 가. 100nm 이하의 직경을 가지는 실리카 구의 제조(Synthesis of Silica Sphere under 100nm Diameter) = 79
• 나. 100∼1000nm의 직경을 가지는 실리카 구의 제조(Synthesis of Silica Sphere with 100∼1000nm Diameter) = 81
• 다. 계면활성제를 이용한 실리카 구 합성 후 다공성 탄소체의 제조(Synthesis of Nanoporous Carbon with Silica Template Using Surfactant) = 82
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Achievement and Contribution) = 85
• 제5장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Application Plan for Results of R&D) = 87
• 참고문헌(References) = 88
• Ⅲ. 광에너지 변환용 촉매소재 제조 기술(Preparation of Photochemical Materials for Solar Energy Conversion) = 89
• 제1장 서론(Introduction) = 91
• 제2장 실험방법(Experimental Method) = 93
• 제1절 나노크기 순수／혼합광촉매 제조(Preparation for Nano-sized TiO₂ and Mixed oxide photocatalyst) = 93
• 제2절 photonic efficiency(PE) 측(Measurement of Photonic Efficiency) = 96
• 제3절 가시광 감응 광촉매 제조(Preparation for Photocatalyst Active under Visible Light) = 98
• 제3장 연구결과 및 고찰(Research Results & Discussion) = 100
• 제1절 나노크기 순수／혼합광촉매(Nano-sized TiO₂ and Mixed oxide photocatalyst) = 100
• 1. Fe／Ti 혼합광촉매(Fe／Ti mixed oxied Photocatalyst) = 100
• 가. UV／VIS 흡수율, TEM-EDP, EDAX, 그리고 XPS 분석 = 100
• 나. photonic efficiency = 103
• 2. Mo／Ti 혼합광촉매(Mo／Ti mixed oxied Photocatalyst) = 104
• 3. 그 외의 광촉매(Other Metal doped Photocatalyst) = 106
• 제2절 가시광 감응 광촉매(Photocatalyst Active under Visible Light) = 113
• 제4장 결론(Conclusion) = 118
• Ⅳ. 마이크로 반응용 나노촉매 소재 및 응용기술(Development of Microchannel Reactor and the Corresponding Engineered Nanocatalyst for Hydrogen Energy) = 119
• 제1장 서론(Introduction) = 121
• 제2장 실험 방법(Experimental Method) = 124
• 제1절 나노 분말 제조(Preparation of Nano-Powder) = 124
• 1. 핵사알루미네이트 합성(Synthesis of Hexaalumonate) = 124
• 2. MCM-41 합성(Synthesis of MCM-41) = 125
• 3. SBA-15 합성(Synthesis of SBA-15) = 125
• 4. KL 제올라이트의 이온 교환(Ion-exchange of KL Zeolite) = 125
• 제2절 Microchannel 반응기(Microchannel Reactor) = 126
• 1. 알루미늄／스테인레스 스틸 박판 반응기 제조(Manufacture of Microchannel Reactor) = 126
• 2. 금속 박판에 대한 촉매 지지체 코팅(Coating of Nano-Engineered Materials on the Thin Plate) = 127
• 제3장 결과 및 토론(Results and Discussion) = 129
• 제1절 금속 박막에 대한 코팅 특성(Coating Characteristics of Nano-Engineered Materials on the Thin Plate) = 129
• 1. 헥사알루미네이트 코팅(Coating of Hexaalumonate) = 129
• 2. KL 제올라이트 코팅(Coating of KL Zeolite) = 131
• 3. 중형 세공물질 코팅(Coating of Mesoporous Materials) = 133
• 제2절 마이크로 반응기의 누설 및 열교환 특성(Leakage between Channels and Thermal Efficiency of the Micro Reactor) = 136
• 제4장 결론(Conclusion) = 140