| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2009년 가을 (10/22 ~ 10/23, 일산 KINTEX) |
| 권호 | 15권 2호, p.1978 |
| 발표분야 | 환경 |
| 제목 | 가시광선 응답형 광촉매인 TiO2-xCx 나노입자의 합성 |
| 초록 | TiO2는 현재 에너지, 환경 분야에서 상업적으로 가장 많이 이용되고 있는 대표적인 광촉매 물질이다. 하지만 TiO2는 그 밴드갭 에너지가 3.0 ~ 3.2 eV로 지구상으로 들어오는 태양광의 약 3 %만 존재하는 자외선 영역에 해당하기 때문에 태양광을 이용해서는 고효율의 에너지를 얻기가 어렵다. 이를 해결하기 위해서, TiO2 격자 내에 질소, 탄소, 황과 같은 불순물을 도핑하여 가시광선 하에서 TiO2가 활성을 띄도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이 연구 TiO2 나노입자 합성 과정 중에 탄소를 도핑함으로써, 크기와 형태가 균일한 TiO2-xCx 나노입자를 합성하는 방법을 제시하였으며, 이의 가시광선 응답형 광촉매 특성에 대하여 다루었다. 형성된 TiO2-xCx 나노입자는 그 지름이 약 25 nm로 균일한 구형을 띄었다. 도핑된 탄소는 TiO2 격자 내의 산소와 치환하여 위치하였음을 확인하였으며, 이렇게 치환된 탄소는 잉여전자를 제공함으로써 광촉매의 밴드갭 에너지를 가시광선 영역으로 감소시킴을 보였다. 또한 이 연구에서 제시한 합성 방법은 매우 쉽고 간단하여, 탄소의 도핑 수준을 손쉽게 조절할 수 있었다. 합성된 TiO2-xCx 나노입자의 페놀 분해 성능은 가시광선 하에서 상용 광촉매인 P25에 비해 4배 이상 향상되었음을 보였으며, 특히, 600 nm 이상의 장파장 가시광선 하에서도 광촉매 특성을 나타내었다. |
| 저자 | 윤형진1, 이현주2, 주지봉1, 김남동1, 강미영1, 이종협1 |
| 소속 | 1서울대, 2연세대 |
| 키워드 | 가시광선; 광촉매; TiO2 |
| 원문파일 | 초록 보기 |
