| 초록 |
TiO2는 광 안정성, 낮은 비용, 무독성과 같은 고유한 특성 때문에 광촉매 응용 분야에서 널리 사용되는 금속 산화물 반도체이다. 이러한 우수한 특성을 가지나 3.2eV의 자외선 영역을 주로 흡수하는 넓은 밴드갭을 가져 응용 범위가 제한된다. 이를 개선하기 위해 본 연구에서는 용액공정을 통하여 TiO2-Au-TiO2 구조의 금 나노입자의 플라즈몬 효과를 이용하여 가시광영역의 흡수를 증가시키며 동시에 광부식에 취약한 Au 나노입자를 outershell TiO2로 보호하는 광전극을 제작하였다. 수열합성법을 이용하여 FTO위에 TiO2 나노로드를 합성한 후 약 10nm 크기의 금나노입자를 증착하였다. 또한, 광전극의 안정성을 확보하기 위하여 TiO2 보호층을 electrodepostion 법으로 증착하였다. SEM 측정을 통하여 제작된 전극의 구조를 확인하였으며 UV-vis 분석을 통하여 광학적 밴드갭의 변화를 확인하였다. 또한 Incident photon-to-current efficiency 측정을 통해 금 나노입자의 플라즈몬 효과를 확인하였다. 태양광 조건하에서 기존 TiO2 나노로드 대비 약 2배이상 증가한 광전류 밀도 및 전극의 안정성 향상을 관찰 할 수 있었다. |
