| 초록 |
TiO2를 출발물질로 강한 염기성 용액과 수열합성하여 제조한 titanate nanotube(TiNT)는 아직 그 구조가 명확히 밝혀지지는 않았지만, 직경 10~20 ㎚, 수 백 ㎚의 길이를 가지고 있어 전자의 이동에 유리한 특징이 있다. 본 연구에서는 자기조립법을 이용하여 FTO glass 위에 TiNT를 코팅시킨 후 열처리 공정을 진행하여 상변화를 관찰하였으며, 이와 동시에 광전기화학적 특성평가를 시행하였다. 코팅된 전극의 TiNT 분말은 주사전자현미경을 통하여 관찰한 결과, tube 형상을 그대로 유지하고 있었다. 그러나, 온도를 400℃부터 50℃씩 증가하여 600℃까지 열처리한 결과, TiNT는 그 tube 형상을 유지하지 못하고, 점점 갈라지다가 마침내는 구형의 입자로 변화하였다. 이러한 변화를 Raman spectrum으로도 관찰하였는데, 온도가 증가할수록 TiNT의 피크가 점점 줄어들면서 anatase상 피크에 해당하는 144㎝-1가 증가하는 것을 관찰하였다. 또한, 밴드갭 에너지를 측정한 결과 TiNT는 3.5 eV를, 500℃ 열처리에서는 anatase상의 밴드갭 에너지에 해당하는 3.2 eV를, 그 이상 온도에서는 rutile상의 밴드갭 에너지에 해당하는 3.0 eV를 나타내었다. 이러한 연구결과로, 열처리 온도에 따른 TiNT, anatse, rutile으로 상변화를 관찰하였다. UV를 조사하면서 제조된 박막의 전기화학특성을 관찰한 결과, 열처리 온도가 증가할수록 전류값은 증가하였으며, 500℃에서 열처리한 박막이 최대치를 나타내었다. |
