| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | B. 나노화학/바이오 분과 |
| 제목 | Ti ion complex를 이용한 SiO2/TiO2 core/shell 구조의 메틸렌블루 광촉매 특성평가 Evaluation of methylene blue photocatalytic properties of SiO2/TiO2 core/shell structure using Ti ion complex |
| 초록 | 광촉매는 빛을 받아 화학반응 속도에 영향을 주는 물질로, 난분해성 유기물의 분해에 용이하고 2차 오염 물질을 생성하지 않는 장점이 있다. 이산화티타늄 (TiO2)은 환경 친화적 물질로 넓은 밴드갭(Band-gap)과 높은 굴절특성으로 인해 화장품, 태양전지 등 다양한 분야에 사용되는 반도체 재료이다. TiO2를 높은 산란 특성을 갖는 SiO2에 코팅하여 광촉매 특성을 증가시키는 연구가 많이 진행되고 있지만, TiO2를 코팅하기 위해선 TTIP, TiCl4, TiSO4 등 공기 중 반응성이 높은 전구체를 사용해야 하고, ALD와 CVD 등의 고가의 공정을 이용해야 한다는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하고자 친환경적이고 저가의 공정으로 광촉매 특성을 증가시키는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 저가의 티타늄 전구체를 이용하여 Ti ion complex를 형성한 뒤 간단한 방법으로 SiO2 입자표면을 코팅하여 SiO2/TiO2 core/shell을 제조하였다. 제조된 SiO2/TiO2 core/shell 구조의 특성을 SEM, TEM, XRD, BET를 이용하여 확인하였고, UV-visible spectroscopy 분석을 통해 광촉매 특성을 상용 이산화티타늄 (Degussa P25)과 비교하여 평가하였다. 그 결과, 분해속도 -ln(C/C0)=kt로 도출한 kinetic 상수 값이 상용화 된 이산화티타늄 (Degussa P25)보다 2.5배 증가하였다. 또한, core/shell multi scattering으로 인한 효율향상 및 이온으로 제조한 TiO2의 표면특성에 따른 흡착량 증가로 반응속도가 향상되었다. 광촉매 실험을 통해 core/shell 구조의 입자가 단일구조의 입자보다 소량의 투입량으로도 우수한 특성을 보였으며, 이를 통해 소량의 광촉매와 저가의 공정으로 더 좋은 활성을 지닌 광촉매 합성 기술을 개발하였다. |
| 저자 | 황지용, 김도연, 김우병 |
| 소속 | 단국대 |
| 키워드 | Photocatalysis; Ti ion complex; <A>SiO<SUB>2</SUB>/TiO<SUB>2</A></SUB>; Core/Shell |
