| 초록 |
CO2는 온실가스 중 가장 높은 비율을 차지하는 주원인 물질이며, 대기 중 농도가 해마다 증가하고 있다. CO2로 인한 온실효과는 전 세계적으로 문제가 되고 있으며, 여러 기술을 이용한 해결법들이 제시되고 있다. 그 중 광촉매를 이용한 광환원 반응은 별도의 에너지 없이 태양광만으로 CO2를 효과적으로 처리할 수 있으며, 추가적으로 메탄같은 신 에너지원을 만들 수 있어 활발히 연구되고 있다. TiO2는 널리 쓰이는 광촉매로, 넓은 밴드갭을 가지고 있어서 전자를 높은 전위까지 들뜨게 할 수 있다. 하지만 넓은 밴드갭으로 인한 전자-정공 재결합 때문에 CO2 환원 반응 중에 열화가 진행되고, 밴드갭이 구간이 CO2 환원전위보다 조금 낮다는 단점이 있다. 본 연구에서는 Ni의 황화물(NiS)을 TiO2에 첨가하여 촉매의 성능향상을 도모하였다. 기준 촉매는 P-25를 선정하여 cell로 제조하였다. 비교군 촉매는 농도를 다르게 제조한 NiS 전구체를 TiO2 cell 위에 dropping 시킨 후, 소결하여 NiS를 TiO2 위에서 성장시켰다. 촉매들은 CO2와 수증기 조건하의 닫힌 환경에서 효율을 측정하여 성능을 비교하였고, XRD, CV, XPS 등을 이용하여 물리･화학적 성질을 분석하였다. |
