| 초록 |
CO2의 HC화합물로의 전환은 온실가스를 감소시켜 지구온난화 문제를 해결할 뿐만 아니라, 탄소자원의 재활용이란 측면에서 매우 중요하다. 하지만, 안정한 탄소화합물인 CO2를 유용한 HC화합물로 전환하는 것은 에너지를 요구하며, 더욱 효율적인 촉매 개발이 필요한 실정이다. 여러가지 촉매들 중 구리는 다양한 연구를 통해 CO2로 부터 이용가능한 HC화합물을 생산하는데 그 효율성과 경제성이 증명되었다. 그러나, 아직까지 구리촉매의 비효율적인 오버포텐셜 문제가 해결되지 않은 과제로 남아있다. 이를 해결하기 위해서는 다양한 촉매표면 특성에 따른 이산화탄소의 전기화학적 환원 메카니즘에 대한 이해가 필요하다. 따라서, 본 연구에선, 기존의 연구되었던 Cu(211) 표면에서의 CO2 환원특성에 더하여 Cu(100), (110), (111) 표면에 대한 DFT 계산을 수행하여 다양한 구리표면의 구조적 특성이 CO2 전환에 미치는 영향을 분석하였다. Free Energy, Adsorption Energy, Work Function 등의 분석을 통하여 반응제한단계와 전체 반응속도를 결정지을 수 있는 표면을 밝혀냈으며, Strain Effect가 CO2 전환반응에 긍정적인 효과를 나타낼 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 기존의 구리촉매가 가지는 문제점을 보완할 수 있는 촉매에 대하여 서술하였다. |
