| 초록 |
본 연구에서는 TiO2 반도체에 흡광체인 유기염료와 CO2 환원촉매를 흡착시킨 triad 광반응 시스템 (Dye/TiO2/Catalyst)을 이용하여 CO2를 CO로 환원하는 연구가 진행되었다. Triad 광반응 시스템에 ≥420 nm 빛을 조사하면 유기염료가 빛을 흡수하여 들뜨고, 들뜬 전자들이 TiO2의 conduction band를 통해 CO2 환원 촉매로 이동하여 CO2가 CO로 환원되는 것에 사용된다. 광반응 후 유기염료에서 생성되는 radical cation은 전자 주개 (ED)인 BIH에 의해 환원되며, ED로 부터 재생된 염료는 다시 빛을 흡수하여 광반응 시스템에 이용된다. 이를 기반으로 낮은 에너지인 Near-IR (700 nm)을 흡수하는 Squaraine 염료를 흡광체로 사용하여 높은 효율을 기대하였다. 또한 TiO2로부터 흡광체의 탈착을 막기위해 Atomic Layer Deposition (ALD)의 공정을 사용하였고, ALD 공정 횟수에 따른 TiO2 layer의 두께 차이 별로 광반응 전환효율을 비교하였다. 정확한 메커니즘 분석을 위해 광물리적 그리고 전기화학적 특성이 분석되었고, 광반응을 통하여 Squaraine 염료들이 흡착된 광촉매 시스템의 전환효율이 평가 되었다. |
