| 초록 |
□ 연구개요 본 연구의 최종목표는, 다양한 융합 기능성이 요구되는 에너지/환경/화학/소재 등 응용기술분야에 필요한 새로운 이온성 액체(ionic liquids; ILs) 기반 소재를 개발하기 위하여 NPS(질소/인/황) 함유 신규 ILs 및 신규 유/무기 모노머 합성을 통하여 수퍼다공체 나노복합 소재를 개발하며 이를 이용하여 2050년까지 글로벌 과제인 온실가스 저감을 위한 이산화탄소의 고부가가치 화학제품 (카보네이트)으로의 전환기술을 개발하는 데 있다. 이를 위한 기본적인 연구 아이디어는, 신규 다중 양이온 이온성 액체 합성기술 개발, 이를 이용한 수퍼 다공체 설계를 중심으로 NPS함유 신규 유/무기 고분자 나노복합촉매계 시제품의 개발, 그리고 이들 시제품을 활용한 CO2의 카보네이트 (linear & cyclic)의 전환반응 기술 개발을 포함한다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. CO2 전환용 NPS함유 이온성 액체계 신규 출발물질 개발 (1) 신규 이온성 액체 출발물질 합성/특성분석: NPS 함유 다중 양이온 ILs 제조 NPS 함유 신규 ILs 고분자 합성, 신규 ILs 콜로이드/크라이오젤 제조 (2) 신규 이온성 액체계 소재의 기능화 및 최적화: 금속 및 첨가제 담지화, 물리화학적 개질화, 소재 제품화 (나노입자/나노섬유/필름) (3) 신규 ILs/ILs기반 출발물질/기능화 소재의 특성분석 (물성/구조/기능성 상관관계/ 최적화): 신규 ILs 기반 벌크소재 제조 및 특성분석, 신규 ILs 기반 출발물질 소재의 특성분석 2. CO2의 카보네이트 전환용 NPS 이온성 액체계 복합촉매 반응 기술 개발 (1) 선형 카보네이트(DMC) 생산 반응 테스트: NPS ILs계소재 성능 최적화 (2) 싸이클릭 카보네이트 생산 반응 테스트: NPS ILs계소재 성능 최적화 3. 이온성 액체계 복합촉매를 다양한 응용분야 (광촉매, 전기화학 등) 적용 테스트 □ 연구개발결과의 중요성 ❍ 신규 NPS 함유 다중 (동질/이질) 양이온 이온성 액체의 합성 및 이를 이용한 다양한 고분자 모노머의 설계가 가능하게 되어 상당히 다양한 기능성 소재가 개발 될 것이다. 모든 합성/설계된 소재들의 물성/구조/기능성의 상관성 조사/연구를 통하여 첨단 에너지/환경/화학/소재 융합 기술에 필요한 돌파구를 열 것으로 기대 ❍ 특별히 다중 양이온 ILs은, 다양한 양이온의 타입, 조합, 그 사이의 거리, 음이온의 타입, 대응하는 금속이온의 담지, 그리고 양이온의 변형으로서 NPS 성분의 화학적 가미로 전혀 다른 물성의 구조체를 구현할 수 있으므로 세분화된 성능 향상을 위한 추가적인 관련기술 개발이 기대 ❍ 또한 다중 양이온 ILs로 조합되는 다양한 구조체는 (원하는 대로) 환형 구조를 형성시킬 수 있어 한번도 구현하지 못했던 수퍼 다공 구조를 설계할 수 있으며 이는 전혀 새로운 시도로써 계속하여 새로운 소재의 인프라를 새로 제시할 수 있다고 판단 ❍ 본 연구에서 개발되는 출발물질, 기반 기능성 소재, 대량생산을 위한 반응 테스트는 현재 한창 개발되고 있는 에너지/환경/화학/소재 융합 기술, 향후 각종 스마트 기술들에 쉽게 접목될 수 있어 (기존소재를 대체하여 적용) 적용이 용이 (출처 : 요약문 2p) |
