| 초록 |
수소는 물, 저급 알코올, 또는 탄화수소와 같은 유기물질로 부터 제조가 가능하므로, 그 양이 거의 무한정에 가까운 연료이다. 물/메탄올 광분해에 의한 수소제조 촉매로는 티타늄 나노 산화물이 대표적이지만 이것은 다소 넓은 밴드 갭을 가지고 있어 가시선 영역 활용 제한과 작은 입자들로 형성된 불 규칙한 포어로 인해 물과의 접촉 계면이 작아지는 구조적 한계를 지니고 있다. 본 연구는 TiO2 나노입자의 구조적 한계를 극복하기 위하여 TiO2 나노입자를 튜브형태로 합성하여 광분해에 의한 수소 생산 효율을 높이는데 그 목적을 두고 있다. solvothermal 법으로 제조한 10 nm 의 TiO2 나노입자를 강염기로 처리 한 후 염산으로 중화시켜 TNT (Titania Nano Tube)를 1차적으로 제조하였다. 이 후 TNT 표면에 환원능력이 우수한 Ga 을 함침하여 Ga-loaded TNT 를 합성하였다. 이때 TNT 와 Ga 의 몰 비를 1:0.1, 1:0.05, 1:0.01로 변화시켜 세 타입의 광촉매를 제조하여 시간에 따른 물/메탄올 광분해에 의한 수소제조 성능을 비교하였다. 물성평가로는 TEM, EDS를 통해 모양 및 구성성분을 확인하였고, UV 및 CV를 통해 band gap과 에너지 준위를 알아보았다. 또한 용액의 액성과 시간에 따른 촉매의 광분해 능력이 어떻게 변하는지 평가하였다. |
