KR101467696B1 - 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는, 하기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 착체이고, 하기의 화학식 1에서, M은 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리일 수 있으며, n1은 정수일 수 있고, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기, 치환기를 가질 수 있는 아릴옥시기, 치환기를 가질 수 있는 알케닐기, 치환기를 가질 수 있는 아릴아미노기, 치환기를 가질 수 있는 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 또는 나이트로기 일 수 있다.
또한 하기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
(화학식 1)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 R1 내지 R8 중 하나 이상에 하기의 화학식 2에 포함된 치환기를 적어도 하나 이상 가질 수 있다.
(화학식 2)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R1 내지 R8은 상기 도시된 바와 같이 각각 독립적인 벤젠기일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R9 내지 R11은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족 고리일 수 있으며, n3는 정수일 수 있다.
또한 하기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
(화학식 1)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 R1 내지 R8 중 하나 이상에 하기의 화학식 2에 포함된 치환기를 적어도 하나 이상 가질 수 있다.
(화학식 2)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R1 내지 R8은 상기 도시된 바와 같이 각각 독립적인 벤젠기일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R9 내지 R11은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족 고리일 수 있으며, n3는 정수일 수 있다.
Description
본 발명은 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가시광선에 반응하여 물로부터 수소를 생산할 수 있는 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법에 관한 것이다.
물 분해를 통한 수소 생산은 고갈되는 화석연료를 대체할 수 있고, 태양광을 에너지원으로 사용할 수 있는 친환경 에너지원이라는 관점에서 관심이 대두되고 있다. 1979년 Michael Gratzel group에 의해서 처음으로 유기 금속 착체인 루테늄(II) 바이피리딘 물질을 감광제로 이용하여 가시광선을 이용한 물 분해를 통한 수소 생산을 보고하였다(Nature, 1979, 281, 657).
1989년 Ottolenghi group에서 최초로 이리듐(III) 착체 감광제를 이용한 수소 생산을 보고하였고 (J. Phys. Chem. 1989, 93, 7544), 2004년 Wu 와 Tung group에서 백금(II) 착체를 이용한 수소 생산을 최초로 보고하였다 (J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3440).
이리듐(III) 착체를 이용한 수소 생산은 미국 카네기멜론 대학의 Stefan Bernhard 그룹과 독일 라이프니쯔 연구소의 Matthias Beller 그룹이 주도하고 있다. 특히 Matthias Beller 그룹에서 이리듐 (III) 착체와 루테늄(II) 착체를 이용한 수소 생산에 대한 특허를 출원한 바 있다 (WO2012/065833, DE 20100044155). 백금(II) 착체를 이용한 수소 생산은 미국 로체스터 대학의 Richard Eisenberg 그룹에서 주도하고 있다.
유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산에 있어서 리간드 디자인에 의한 분자 광촉매의 촉매 활성 조절은 광촉매의 낮은 광화학 안정성으로 인한 광분해가 큰 문제로 제시되었다 (Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2338).
이를 해결하기 위한 노력으로, 감광제와 광촉매를 하나의 분자로 묶는 초분자적인 접근법 (Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45, 6215), 또는 세갈래의 킬레이팅 리간드를 도입하는 방법 (J. Am. Chem. Soc., 2009, 131, 8404) 등이 제시되었다.
하지만, 위와 같은 종래의 기술은 수소 생산에서 사용되는 희생 시약, 용매의 종류에 따라 수소 생산 성능이 좌우되는 문제점이 있으며, 특히 사용될 수 있는 물질군이 한정적이라는 한계점을 가진다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는, 유기 금속 착체 광촉매의 리간드의 본질적인 배위 결합력 (intrinsic coordination strength)을 증가시켜서 수소 생산의 성능을 향상시킬 수 있는 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 유기 금속 착체 광촉매의 리간드의 배위 결합력을 증가시켜서, 수소 생산에서 사용되는 희생 시약, 감광제, 용매의 종류에 상관 없이 수소 생산 성능을 향상시킬 수 있는 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 유기 금속 착체 광촉매에 소수성(hydrophobic)이며 덩치가 큰 기능기(functional group)를 도입함으로써 광촉매의 광안정성(photostability)을 높이며, 이를 이용하여 안정하고 효율적인 수소 생산을 할 수 있는 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 하기의 화학식 1로 표시된다.
(화학식 1)
상기 화학식 1에서 M은 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리일 수 있으며, n1은 정수일 수 있고, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기, 치환기를 가질 수 있는 아릴옥시기, 치환기를 가질 수 있는 알케닐기, 치환기를 가질 수 있는 아릴아미노기, 치환기를 가질 수 있는 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 벤젠기, 또는 나이트로기 일 수 있다.
또한 상기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법은 하기의 화학식 1로 표시되는 유기 금속 착체 광촉매, 감광제 및 희생시약을 포함하는 수용액을 제공하는 단계, 및 상기 수용액에 400㎚ 이상의 가시광선을 조사하는 단계를 포함한다.
(화학식 1)
상기 화학식 1에서 M은 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리일 수 있으며, n1은 정수일 수 있고, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기, 치환기를 가질 수 있는 아릴옥시기, 치환기를 가질 수 있는 알케닐기, 치환기를 가질 수 있는 아릴아미노기, 치환기를 가질 수 있는 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 벤젠기, 또는 나이트로기 일 수 있다.
또한 상기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 배향된 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 또는 그 이상 있다.
본 발명에 따른 유기 금속 착체는, 광촉매로서 리간드의 본질적인 배위 결합력(intrinsic coordination strength)이 증가되어 수소 생산의 성능이 향상된다.
또한, 유기 금속 착체 광촉매의 리간드의 배위 결합력을 증가시킴으로써, 수소 생산에서 사용되는 희생 시약, 감광제, 용매의 종류에 상관 없이 수소 생산 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 유기 금속 착체 광촉매에 소수성(hydrophobic)이며 덩치가 큰 기능기(functional group)를 도입함으로써 광촉매의 광안정성(photostability)을 높이며, 이를 이용하여 안정하고 효율적인 수소 생산을 할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1는 본 발명의 제1 실험예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명의 제1 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 제2 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실험예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
도 5은 본 발명의 제1 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
도 6은 본 발명의 제 2 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
도 2은 본 발명의 제1 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 제2 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실험예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
도 5은 본 발명의 제1 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
도 6은 본 발명의 제 2 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 도표이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법에 대해 설명한다.
유기 금속
착체
광촉매
본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 착화합물이고, 하기의 화학식 1에서, M은 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리일 수 있으며, n1은 정수일 수 있고, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기, 치환기를 가질 수 있는 아릴옥시기, 치환기를 가질 수 있는 알케닐기, 치환기를 가질 수 있는 아릴아미노기, 치환기를 가질 수 있는 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 벤젠기, 또는 나이트로기 일 수 있다.
또한 하기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
(화학식 1)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 R1 내지 R8 중 하나 이상에 하기의 화학식 2에 포함된 치환기를 적어도 하나 이상 가질 수 있다.
(화학식 2)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R1 내지 R8은 상기 도시된 바와 같이 각각 독립적인 벤젠기일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R9 내지 R11은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족 고리일 수 있으며, n3는 정수일 수 있다.
위와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 금속 착체는, 광촉매로서 리간드의 본질적인 배위 결합력(intrinsic coordination strength)이 증가되어 수소 생산의 성능이 향상된다. 또한, 유기 금속 착체 광촉매의 리간드의 배위 결합력을 증가시킴으로써, 수소 생산에서 사용되는 희생 시약, 감광제, 용매의 종류에 상관 없이 수소 생산 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 유기 금속 착체 광촉매에 소수성(hydrophobic)이며 덩치가 큰 기능기(functional group)를 도입함으로써 광촉매의 광안정성(photostability)을 높이며, 이를 이용하여 안정하고 효율적인 수소 생산을 할 수 있다.
유기 금속
착체
광촉매를
이용한 수소 생산 방법
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법은 하기의 화학식 1로 표시되는 유기 금속 착체 광촉매, 감광제 및 희생시약을 포함하는 수용액을 제공하는 단계, 및 상기 수용액에 400㎚ 이상의 가시광선을 조사하는 단계를 포함한다.
(화학식 1)
상기 화학식 1에서 M은 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리일 수 있으며, n1은 정수일 수 있고, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기, 치환기를 가질 수 있는 아릴옥시기, 치환기를 가질 수 있는 알케닐기, 치환기를 가질 수 있는 아릴아미노기, 치환기를 가질 수 있는 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 벤젠기, 또는 나이트로기 일 수 있다.
또한 상기 화학식 1에서 X는 염소, 붕소, 요오드, 불소일 수 있으며, n2는 정수일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매는 R1 내지 R8 중 하나 이상에 하기의 화학식 2에 포함된 치환기를 적어도 하나 이상 가질 수 있다.
(화학식 2)
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R1 내지 R8은 상기 도시된 바와 같이 각각 독립적인 벤젠기일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 구성하는 R9 내지 R11은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족 고리일 수 있으며, n3는 정수일 수 있다.
예를 들어 수용액은 10에서 100 부피분율의 물을 포함하며, 물과 섞일 수 있는 유기 용매(organic solvent)가 첨가될 수 있다. 유기용매는 테트라히드로퓨란 (tetrahydrofuran), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), 디메틸설폭시화물 (dimethylsulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile) 중에서 하나 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 감광제로는, 균일 용액을 형성할 수 있는 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리의 유기 금속 착체가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 광촉매로는, 사염화백금산(II)칼륨 (K2PtCl4), 사염화팔라듐산(II)칼륨 (K2PdCl4), 탄산철 (Fe3(CO)12)과 같은 균일 용액 (homogeneous solution)을 형성하거나, 산화타이타늄 (TiO2), 산화텅스텐 (WOx)와 같이 불균일 용액 (inhomogeneous solution)을 형성하는 광촉매가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 희생 시약은, 트리에틸아민 (triethylamine) 또는 트리에탄올아민 (triethanolamine) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
조사되는 가시광선은 400 nm 이상의 파장을 가질 수 있으며, 수은 제논 램프, 발광 다이오드 (LED), 태양광 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 구체적인 실험예 및 비교예를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법에 대해 설명한다.
제1
실험예
트리페닐실리콘
그룹 (
triphenylsilyl
group
)을 포함한 백금(
II
)
착체를
이용한 수소 생산
도 1를 참조하면, 본 발명의 제1 실험예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이 도시된다.
유기 금속 착체 광촉매로서 (4,4'-bis(4-(triphenylsilyl)phenyl)-2,2'-bipyridine) platinum(II) dichloride 0.5 mmol과, 감광제로서 (Bis(2-phenylpyridine)-(4,4'-biphenyl-2,2'-bipyridine) iridium(III)) hexafluorophosphate 0.5 mmol을 트리에틸아민 (triethylamine) 1 ml, 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 8 ml, 및 탈이온수 1 ml에 주입하여 균일하게 섞어 혼합 용액을 40 ml 내적을 가지는 투명 유리병에 넣은 후 밀봉하였다. 유리병을 질소로 10분동안 버블링하여 공기를 질소로 치환한 후 가시광선으로 조사하면서 시간별로 수소의 발생량을 측정하였다.
제1
비교예
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이 도시된다.
(4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridine) platinum(II) dichloride 0.5 mmol, 및 (Bis(2-phenylpyridine)-(4,4'-biphenyl-2,2'-bipyridine) iridium(III)) hexafluorophosphate 0.5 mmol을 트리에틸아민 (triethylamine) 1 ml, 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 8 ml, 탈이온수 1 ml에 주입하여 균일하게 섞어 혼합 용액을 20 ml 내적을 가지는 투명 유리병에 넣은 후 밀봉하였다. 유리병을 질소로 10분 동안 버블링하여 공기를 질소로 치환한 후 가시광선으로 조사하면서 시간 별로 수소의 발생량을 측정하였다.
제2
비교예
도 3를 참조하면, 본 발명의 제2 비교예에 사용된 유기 금속 착체 광촉매의 분자 구조식을 나타내는 도면이 도시된다.
(2,2'-bipyridine)platinum(II) dichloride 0.5 mmol, 및 (Bis(2-phenylpyridine)-(4,4'-biphenyl-2,2'-bipyridine) iridium(III)) hexafluorophosphate 0.5 mmol을 트리에틸아민 (triethylamine) 1 ml, 테트라하이드로퓨란 (tetrahydrofuran) 8 ml, 탈이온수 1 ml에 주입하여 균일하게 섞어 혼합 용액을 20 ml 내적을 가지는 투명 유리병에 넣은 후 밀봉하였다. 유리병을 질소로 10분 동안 버블링하여 공기를 질소로 치환한 후 가시광선으로 조사하면서 시간 별로 수소의 발생량을 측정하였다.
결과 분석
구체적인 수소 발생량 측정 방법은 다음과 같다. 광원으로는 150W 제논 램프를 사용하였으며, 400㎚ 이하의 컷오프 필터(cutoff filter)를 사용하여 자외선을 차단하였다. 250㎕ 루어락 시린지로 100㎕의 기체를 채취하여 가스 크로마토그래피(gas chromatography)로 수소와 질소의 양을 확인하였다.
도 4를 참조하면, 제1 실험예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 결과가 도시된다. 21시간 동안 가시광선을 조사 하였을 때 2078 mmol의 수소가 발생하였으며, 이를 광촉매에 대한 분자활성(turnover number)은 8313임을 확인할 수 있다. 또한 장시간 이후에는 수소 발생량이 19040 mmol로 수렴하며, 이는 광촉매에 대한 분자활성 76160에 해당한다.
도 5를 참조하면, 제1 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 결과가 도시된다. 21시간 동안 가시광선을 조사하였을 때 이미 수소 발생이 수렴하였으며, 613 mmol의 수소가 발생하였으며, 광촉매 분자에 대한 분자활성 (turnover number)은 2412임을 확인할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 비교예에 따라 측정된 수소 발생량을 시간에 따라 측정한 결과가 도시된다. 21시간에서 이미 수소의 발생이 수렴하였으며, 335 mmol의 수소가 발생하였으며, 광촉매 분자에 대한 분자활성 (turnover number)은 1340이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (10)
- 하기 화학식 1로 표시되는 유기 금속 착체 광촉매와, 감광제, 및 희생시약을 포함하는 수용액을 제공하는 단계; 및
상기 수용액에 400㎚ 이상의 가시광선을 조사하는 단계를 포함하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법으로서,
(화학식 1)
상기의 화학식 1에서,
M은 금속원소이고,
n1은 정수이고,
R1 내지 R8은 각각 수소, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 아릴아미노기, 알킬아미노기, 할로겐 원자, 사이아노기, 벤젠기, 또는 나이트로기 중 하나이고,
X는 염소, 붕소, 요오드, 불소 중 하나이고,
n2는 정수인, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속원소는 백금, 이리듐, 루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리 중 하나인, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 R1 내지 R8 중 하나 이상에 하기의 화학식 2에 포함된 치환기를 적어도 하나 이상 가지고,
R9 내지 R11은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로 방향족 고리 중 하나이고,
n3는 정수인, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법.
(화학식 2)
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수용액은,
10내지 100 부피 분율의 물, 및 물에 용해되는 유기용매를 포함하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제5항에 있어서,
상기 유기용매는 테트라히드로퓨란 (tetrahydrofuran), 디메틸포름아미드 (dimethylformamide), 디메틸설폭시화물 (dimethylsulfoxide), 아세토니트릴 (acetonitrile) 중 하나 이상을 포함하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 감광제는,
루테늄, 레늄, 오스늄, 철, 코발트, 또는 구리를 포함하는 균일용액을 형성하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 광촉매는,
사염화백금산(II)칼륨 (K2PtCl4), 사염화팔라듐산(II)칼륨 (K2PdCl4), 탄산철 (Fe3(CO)12)을 포함하는 균일 용액(homogeneous solution), 또는 산화타이타늄 (TiO2), 산화텅스텐 (WOx)을 포함하는 불균일 용액(inhomogeneous solution)을 형성하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 희생시약은 트리에틸아민 (triethylamine) 또는 트리에탄올아민 (triethanolamine)을 포함하는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 가시광선은, 수은 제논 램프, 발광 다이오드 (LED) 또는 태양광에서 출사되는, 유기 금속 착체 광촉매를 이용한 수소 생산 방법.
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| KR (1) | KR101467696B1 (ko) |
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