Rising atmospheric carbon dioxide (CO_{2}) levels due to fossil fuel combustion poses severe environmental challenges including global warming. Among the CO_{2} capture and utilization methods, this thesis focuses on the electrochemical CO_{2} reduction reaction (CO_{2}RR). Alkaline electrolytes have generally been used in studies in order to suppress the hydrogen evolution reaction (HER) which competes with CO_{2}RR. While high Faraday efficiencies can be obtained in these conditions, the production of carbonate salts is inevitable. Using acidic electrolytes can solve this issue but catalyst performance is still limited in acids. We expect that utilizing pH-dependent electrocatalysts can improve the efficiency of CO_{2}RR in acidic conditions, and in this thesis, we study the characteristics and performance of carbon nanotube-supported cobalt phthalocyanine catalysts (CoPc-CNT) in various electrolyte environments.
화석 연료 연소로 인해 상승하는 대기 중 이산화탄소 농도는 지구온난화를 비롯한 심각한 환경 문제를 일으킨다. 이를 해결하기 위한 이산화탄소 포집 및 활용 방법 중 본 학위논문에서는 전기화학적 이산화탄소 환원반응에 초점을 맞춘다. 이산화탄소 환원반응과 경쟁하는 수소발생 반응을 억제하기 위해 주로 알칼리 전해질을 사용하는 연구가 진행되었는데, 이런 환경에서는 높은 패러데이 효율을 얻는 대신 탄산염 생성 문제가 생긴다. 산성 전해질을 사용하면 이런 문제점을 해결할 수 있지만 아직까지 촉매 성능에 한계가 있다. 수소 이온 농도에 의존하는 촉매를 사용하면 산성 조건에서도 우수한 이산화탄소 환원 효율을 가질 수 있다고 예상하는 바이며, 본 학위논문에서는 다양한 전해질 환경에서 탄소 나노튜브로 지지한 코발트 프탈로시아닌 촉매의 특성 및 성능을 다루고자 한다.
