| 톈진대학교, 광에 민감한 분자/나노템플레이트 복합구조 설계 | ||
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 최근, 톈진(天津)대학교 펑웨이(封偉)교수가 이끄는 과학연구팀은 세계 최초로 광감성 분자/나노템플레이트 복합구조를 설계하였으며, 새로운 단일/이중 분지 아조벤젠 분자의 공유결합 접목 그래핀 하이브리드 재료를 제조하였다. 이는 분자수준의 광열에너지 저장 및 통제 방출이 가능한 어려운 점을 해결하여 미래 태양에너지의 고에너지, 장기적 저장과 전환에 중요한 재료기초와 설계방향을 제공하였다. 관련 성과는 재료화학분야 저널 ‘Journal of Materials Chemistry A’에 온라인판으로 발표되었다. 태양열의 직접전환과 저장기술은 기존의 에너지 이용방법을 완전히 뒤엎은 청정 안정 에너지 자원을 제공하는 새로운 기술이다. 그 가운데 분자수준의 화학 축열부재의 가공 기술이 연구적 이슈와 어려운 점으로 되어 왔다. 펑웨이 연구팀이 제조한 아조벤젠/그래핀 하이브리드 재료는 새롭고 또 직접 ‘광에너지저장-열에너지 방출’을 진행할 수 있는 분자수준의 화학 축열부재이다. 실험결과, 아조벤젠/그래핀 하이브리드 재료의 축열 밀도는 138 Wh/kg로써 기존 해당 유형 재료 축열 밀도의 2~3배에 달하며 현재 세계에서 보고된 최고값이다. 해당 재료는 뛰어난 광저장열순환특성과 통제방출가능한 특성을 갖고 있으며 50차례의 광저장열순환을 구현할 수 있는데 이는 4~5년 연속 사용할 수 있음을 의미한다. 연구팀은, 마치 그래핀에 ‘광스위치’를 설치한 것과 같이 아조벤젠을 그래핀과 접목시킴으로써 광에너지의 제어 방출을 구현하였다. 따라서 그래핀은 ‘눈’으로 형용할 수 있는 아조벤젠으로 광을 ‘보고’ 또 광을 조절하여, ‘순종’적으로 광에너지를 흡수하고 저장하여 열에너지 형태로 방출한다. 현재, 연구팀은 광축열부재의 분자 구조를 더 한층 최적화하고 분자수준의 광축열소자를 구축하고 있다. 이러한 소자는 향후 항공우주, 자동차, 자가적응 보온의복 등 열에너지와 온도조절을 수요하는 시스템에 열에너지를 수송하여 에너지 자원 공급 효율을 향상시킬 수 있다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2016-05/08/content_338431.htm?div=-1 |
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