• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.11-17
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• 2020

Copper has been proved to be the best catalyst for electrochemical CO2 reduction reaction, however, for optimal efficiency and selectivity, its performance requires improvements. Electrochemical CO2 reduction reaction (RR) using CuO nanowire electrode was performed with different concentrations of KHCO3 electrolyte (0.1 M, 0.5 M, and 1 M). Cu(OH)2 was formed on Cu foil, followed by thermal-treatment at 200℃ under the air atmosphere for 2 hrs to transform it to the crystalline phase of CuO. We evaluated the effects of different KHCO3 electrolyte concentrations on electrochemical CO2 reduction reaction (RR) using the CuO nanowire electrode. At a constant current (5mA), low concentrated bicarbonate exhibited a more negative potential -0.77 V vs. Reversible Hydrogen Electrode (RHE) (briefly abbreviated as VRHE), while the negative potential reduced to -0.33 VRHE in the high concentration of bicarbonate solution. Production of H2 and CH4 increased with an increased concentration of electrolyte (KHCO3). CH4 production efficiency was high at low negative potential whereas HCOOH was not influenced by bicarbonate concentration. Our study provides insights into efficient, economically viable, and sustainable methods of mitigating the harmful environmental effects of CO2 emission.

• 한국재료학회지
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• 제33권2호
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• pp.29-46
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• 2023

The electrochemical reduction of carbon dioxide (CO₂) to value-added products is a remarkable approach for mitigating CO₂ emissions caused by the excessive consumption of fossil fuels. However, achieving the electrocatalytic reduction of CO₂ still faces some bottlenecks, including the large overpotential, undesirable selectivity, and slow electron transfer kinetics. Various electrocatalysts including metals, metals oxides, alloys, and single-atom catalysts have been widely researched to suppress HER performance, reduce overpotential and enhance the selectivity of CO₂RR over the last few decades. Among them, single-atom catalysts (SACs) have attracted a great deal of interest because of their advantages over traditional electrocatalysts such as maximized atomic utilization, tunable coordination environments and unique electronic structures. Herein, we discuss the mechanisms involved in the electroreduction of CO₂ to carbon monoxide (CO) and the fundamental concepts related to electrocatalysis. Then, we present an overview of recent advances in the design of high-performance noble and non-noble singleatom catalysts for the CO₂ reduction reaction.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.78-84
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• 2024

이산화탄소 (CO₂)의 전기화학적 환원은 CO₂를 고부가가치 탄소화합물로 변환하는 효과적인 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 e-beam 증착법과 양극 산화법을 이용하여 전기화학적 CO₂ 환원용 g-C₃N₄가 도입된 다공성 Au(pAu) 전극을 합성하는 손쉬운 방법과 그 특성에 대해 보고한다. 제작된 pAu@g-C₃N₄ 전극 (@ -0.9 VRHE)은 pAu 전극대비 더 우수한 전기화학적 성능을 보였다. CO₂ 환원 성능을 확인해 보았을 때, 두 전극 모두 CO 생성물에 대해 100%의 패러데이 효율 (FE)을 기록하였으며, pAu@g-C₃N₄ 전극은 최대 9.94 mg/s의 CO 생산량을 나타내어 pAu 전극에 비해 최대 2.2배 많은 CO를 생산하였다. 본 연구는 CO₂ 배출로 인한 기후 변화에 대응하는 경제적이며 지속 가능한 방법을 제공할 뿐만 아니라, 전기화학적 CO₂ 환원용 전극 개발에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.91-97
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• 2023

전기화학적 이산화탄소 (CO₂) 환원은 CO₂를 고부가가치의 탄소화합물로 전환하는 매우 유망한 방법이다. 본 논문에서는 양극 산화법과 원자층 증착법을 이용하여 전기화학적 CO₂ 환원용 SnO₂/Cu(OH)₂ 나노와이어 (NWs) 전극을 합성하는 손쉬운 방법과 그 특성에 대해 보고한다. 제작된 SnO₂/Cu(OH)₂ NWs (-16 mA/cm²)는 -1.0 V (vs. RHE)에서 Cu(OH)₂ NWs (-6 mA/cm²) 대비 더 우수한 전기화학적 성능을 보였다. CO₂ 환원 성능을 확인해 보았을 때도 일산화탄소(CO), 포름산염 (HCOOH) 생성물에 대해 각각 29.72 %, 58.01 %의 높은 페러데이 효율 (FE)을 보였다. 본 연구는 CO₂ 배출로 인한 기후 변화에 대응하는 경제적이며 지속 가능한 방법을 제공할 뿐만 아니라, 전기화학적 CO₂ 환원용 전극 개발에 크게 기여할 것으로 예상된다.