| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | Sol-Hydrothermal법을 이용한 Nd 도핑된 TiO2-SiO2 나노입자의 제조와 광촉매 활성 평가 |
| 초록 | 나노 크기의 반도체금속산화물인 TiO2는 광학적, 전기적 특성이 우수하고, 값이 저렴하며, 무독성이기 때문에 태양전지, 광학재료, 전기재료, 센서물질 등 다양한 방면에 활용되고 있다. 특히, TiO2는 초친수성 및 자기 정화 등의 특성을 가지고 있어, 환경 오염에 주범이 되는 휘발성 유기 물질 제거에 대한 대안으로 제시되어 왔다. 그러나, TiO2는 밴드갭 에너지가 비교적 높기 때문에 태양광의 약 5%뿐인 자외선 부근의 빛(파장, λ＜380nm)에서만 광촉매 활성이 뛰어나므로, 광촉매의 효율성을 증가시키기 위해서는 TiO2의 밴드갭 에너지의 낮추는 연구가 필요하다. 따라서, 본 실험에서는, SiO2를 첨가하여 순수한 anataset상으로 조절된 TiO2에 전이금속인 네오디윰을 도핑하여 밴드갭 에너지를 낮추고, 그에 따른 광촉매 활성에 미치는 영향을 연구하였다. TiO2, SiO2, Nd 이온의 전구체로는 각각 TIP[titanium(IV) isopropoxide]와 TEOS[tetraethyl-orthosilicate], Neodymium(Ⅲ) Nitrate hexatrate를 사용하였다. 용매로는 EtOH(ethanol), 촉매로는 HNO3(nitric acid)을 사용하였다. 이 때의 혼합용액은 침전이 없는 안정한 상태로 수열합성기(Hydrothermal Bomb)안에 넣어 250℃로 2시간동안 반응시킨 후, 80℃에서 건조하여 균일한 크기의 Nd가 도핑된 TiO2-SiO2 나노 입자를 제조하였다. 제조한 나노 입자의 상전이 변화는 XRD를 이용하여 관찰하였고, 비표면적의 영향은 BET를 측정하여 확인하였다. 그리고 결정상의 크기는 TEM, 결정상의 구조는 FT-IR과 FT-Raman을 이용하여 관찰하였다. 특히, UV-Vis spectrmscopy의 투과율을 통해 밴드갭 에너지의 변화를 측정하였고, 1,4-Dichlorobenzon 분해도를 측정함으로서 광촉매 활성을 평가하였다. |
| 저자 | 김은이, 이완인, 황진명 |
| 소속 | 인하대 |
| 키워드 | 광촉매; Sol-Hydrothermal; 전이금속 |
