나노기술 및 정책 정보

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● 민유호 교수(경북대) 및 문건대 수석연구원(한국생산기술연구원) 공동 연구팀은 비납계 친환경 압전재료인 포타슘 소듐 나이오베이트(이하 KNN) 단결정 압전 마이크로큐브에 산화구리 나노입자가 균일하게 부착된 이종구조 촉매소재를 개발

● 연구팀은 KNN 단결정 마이크로큐브 표면에 산화구리 나노입자를 흡착해 P-N 이종접합구조를 형성시킨 후, 태양광과 기계적 진동이 주어진 환경에서 KNN 단결정으로부터 형성되는 우수한 압전 전위와 더불어 P-N 이종구조를 통해 유도 전하의 재결합을 억제하고 이들의 이동을 효과적으로 제어해 광압전 촉매 특성이 향상되는 것을 실험적으로 입증

● 개발된 산화구리가 부착된 이종구조촉매는 로다민 B(독성을 지닌 염료)로 오염된 물을 정화하는 촉매 성능이 단결정 마이크로큐브 대비 2배 이상, KNN 다결정 분말 대비로는 5배가 향상됐으며, 이종구조촉매를 활용해 기계적 진동과 빛에너지를 동시에 주입하면 촉매 성능이 기계적 진동만 적용한 경우보다 1.6배, 빛 에너지만 적용한 경우보다 48배 향상

● 본 연구 결과는 고성능 광압전 촉매소재 구현에 새로운 방향을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있으며, 수소 생산과 질소 고정 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대

Small (2023.08.30.), Single-Crystal Ferroelectric-Based (K,Na)NbO3 Microcuboid/CuO Nanodot Heterostructures with Enhanced Photo–Piezocatalytic Activity