날짜: 2023년 1월 30일 (월)

시간 및 연사: 오후 5:00 - 6:00 (박대환 교수: 공업화학과)

장소: S1-1 건물 336호 (물리학과 세미나실)

제목: 무기 세라믹 소재의 바이오 및 에너지 분야 응용과 방사광가속기 분석 사례

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초록 2:  무기 세라믹 소재의 바이오 및 에너지 분야 응용과 방사광가속기 분석 사례

- 박대환

- 충북대학교 공업화학과,  Daehwan.Park@cbnu.ac.kr

- 바이오메디컬 및 에너지환경 등 다양한 분야에 걸쳐 첨단 재료로 널리 연구 개발되는 무기 소재의 물리화학적 특성은 물질의 전자 구조나 화학결합 특성에 의해 주로 결정된다. 이런 성질은 대부분 결정 구조로부터 기인하기 때문에 새로운 무기 소재를 연구 개발하는 데에 있어 결정 구조를 규명하는 일은 매우 중요하다. 최근 중요성이 널리 부각되고 있는 나노기술이 근본적으로 나노미터 수준에서의 물질의 합성 및 제어 기술이라는 점을 고려하면 나노스케일에서의 구조적 질서도를 갖는 소재의 미세 결정구조를 밝혀내는 방사광가속기의 학문 또한 매우 중요하다. 

 

다양한 무기 세라믹 소재 중에서 층상형 이중층 수산화물 (Layered Double Hydroxide)로 불리는 LDH 소재는 지구상에 존재하는 무기 미네랄 점토 속의 성분으로 두 층의 수산화기 사이에 2가 금속과 3가 금속이 들어 있는 독특한 이중 층상구조를 하고 있으며 그에 따라 여러 물리화학적 특성을 나타내고 있다. 특히 2차원 나노구조는 생성의 용이성과 층상 내 금속 이온의 교환을 통한 특성의 자유로운 제어가 가능하므로 많은 생체이미징, 바이오메디컬 약물전달 치료 소재 등으로 관심을 받고 있다. 또한 질화탄소 (carbon nitride)라는 무기 소재는 그 구조적, 물리화학적 특성을 바탕으로 물분해, 수소생산 광촉매, 이산화탄소 포집, 배터리, 센서 등 다양한 분야에서 주목받고 있다. 특히 2차원 흑연형 그래피틱 구조를 갖는 g-C3N4는 구조 내의 아민기를 이용하여 루이스 산-염기 반응에 의해 CO2를 선택적으로 분리하여 탄소중립 CCUS 분야에서 응용 가능성이 높다. 따라서 다양한 무기 소재의 구조, 화학결합, 물리화학적특성, 기능과의 상관관계를 방사광가속기 분석 결과를 토대로 토론하고자 한다.