친환경 합성 반응 연구 : 광전기화학적 과산화수소 생산 및 바이오매스 기반 에폭시 단량체 합성 = Green Synthesis of Chemicals: Photoelectrochemical Hydrogen Peroxide Production and Biomass-derived Epoxy Monomer Synthesis

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1. BiVO4 광전극에서의 물 산화반응에 의한 광/전기화학적 과산화수소 생산 반응 연구 1
• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 이론 4
• 1. H2O2 분석 메커니즘 4
• 2. 패러데이 효율 계산 및 전압 변환 6
• Ⅲ. 실험 방법 7
• 1. BiVO4 전극 제조 7
• 2. 특성 분석 및 광/전기화학적 분석 10
• 3. H2O2 측정 방법 12
• 4. H2 생성량 측정 15
• Ⅳ. 결과 및 고찰 18
• 1. BiVO4 전극 특성 분석 18
• 1.1 표면 형상 분석 18
• 1.2 조성 원소 분석 20
• 1.3 결정 구조 분석 22
• 2. 전해질 종류 및 농도에 따른 물 산화 반응성 평가 24
• 2.1 전해질 종류에 따른 물 산화 반응성 평가 24
• 2.2 KHCO3 전해질 농도에 따른 물 산화 반응성 평가 28
• 2.3 전해질 조건 최적화 31
• 3. 물 산화반응에 의한 광전기화학적 H2O2 생산과 전기화학적 H2O2 생산의 비교 분석 36
• 3.1 인가 전압별 광전기화학적 H2O2 생산 거동 변화 36
• 3.1.1 인가 전압에 따른 반응 속도 및 H2O2 생성량 변화 36
• 3.1.2 인가 전압에 따른 BiVO4 전극의 표면 형상 및 결정 구조 변화 40
• 3.2 인가 전압별 전기화학적 H2O2 생산 거동 변화 43
• 3.2.1 인가 전압에 따른 반응 속도 및 H2O2 생성량 변화 43
• 3.2.2 인가 전압에 따른 BiVO4 전극의 표면 형상 및 결정 구조 변화 46
• 3.3 광전기화학 반응 시스템과 전기화학 반응 시스템에서의 물 산화반응에 의한 H2O2 생성 거동 비교 49
• 3.4 광/전기화학 반응 시스템에서의 물 산화반응에 의한 H2O2 생성 반응 메커니즘 분석 52
• 3.5 광전기화학 반응 시스템과 전기화학 반응 시스템에서의 H2 생성 거동 비교 58
• Ⅴ. 결론 61
• Chapter 2. 바이오매스 유래 이소소르비드 기반 (Isosorbide-based) 에폭시 단량체 합성을 위한 반응 시스템 개발 64
• Ⅰ. 서 론 64
• Ⅱ. 이론 67
• 1. 산화제 (DMDO)의 실시간 생성 67
• Ⅲ. 실험 방법 70
• 1. ISB 기반 dialkene 전구체 합성 70
• 1.1 ISB-dipentenyl ether 합성 70
• 1.2 ISB-diallyl ether 합성 72
• 1.3 ISB-dimethyl propenyl ether 합성 73
• 2. ISB-dialkene 전구체의 에폭시화 반응 74
• 3. 특성 분석 및 정량 분석 76
• 3.1 특성 분석 76
• 3.2 정량 분석 77
• Ⅳ. 결과 및 고찰 78
• 1. ISB-dialkene 전구체 및 에폭시 단량체 특성 분석 결과 78
• 1.1 NMR 분석 결과 78
• 1.1.1 ISB-dialkene 전구체 NMR 분석 결과 78
• 1.1.2 ISB 기반 에폭시 단량체 NMR 분석 결과 84
• 1.2 ESI-MS 분석 결과 90
• 1.2.1 ISB-dialkene 전구체 ESI-MS 분석 결과 90
• 1.2.2 ISB 기반 에폭시 단량체 ESI-MS 분석 결과 91
• 2. 반응 변수 최적화 92
• 2.1 옥손의 당량 94
• 2.2 옥손의 투입 유량 97
• 2.3 반응 온도 99
• 3. 반응 시간에 따른 에폭시화 반응 프로파일 분석 102
• 3.1 반응 시간별 정량 분석 (GC-FID) 102
• 3.2 반응 시간별 정성 분석 (1H-NMR) 104
• 4. ISB-dialkene 전구체의 작용기에 따른 반응성 평가 106
• Ⅴ. 결론 110
• Ⅵ. 참고 문헌 111
• Ⅶ. 감사의 글 119