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태양광발전학회 = Bulletin of the Korea Photovoltaic Society, v.1 no.2, 2015년, pp.65 - 72
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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| 양극 산화법에 의해 나노튜브 구조의 금속산화물이 형성되는 과정은 어떻게 진행되는가? | 그림 1은 양극 산화법에 의해 나노튜브 구조의 금속산화물이 형성되는 과정을 보여준다. 일반적으로 한쪽 전극에 Al, Ti 등의 금속(valve metal)을, 상대전극으로 백금 또는 탄소 전극으로 하여 특정한 전해질 속에서 일정한 전압을 걸어 반응을 진행시킨다. 일정한 전압 하에서 전해질 내의 산소 이온에 의해 해당 금속 표면이 산화되게 된다. 산화된 금속 표면은 전해질 내의 특정 이온에 의해 녹게 되면서 다공성의 구조가 만들어 지게 된다. 이 때, 특정 전압, 특정 전해질 하에서 그림 1에서 표현한 것과 같은 나노튜브 또는 멤브레인 구조로 금속 산화물이 형성되게 된다. 특히 양극 산화법에 의해 형성된 TiO2나노튜브는 태양전지 전극 물질로서 주목 받아왔다. | |
| 전기화학 양극 산화법의 장점은? | 전기화학 양극 산화법(electrochemical anodization)에 의한 나노구조의 금속 산화물 합성에 관한 연구는 나노 무기 합성, 광결정(photonic crystal), 바이오센서, 태양전지 등의 분야에 폭넓게 주목을 받아 왔다. 전기화학 양극 산화법은 그 공정이 단순하고, 경제적으로 대량 생산하는 것에도 유리하며, 그에 의해 합성한 일차원적인 나노구조를 지니는 물질들은 독특한 물리적, 광학적 특성을 지닌다. 대략 60년 이전부터 알루미늄(Al)의 양극 산화를 통해 얻는 anodic aluminum oxide (AAO)의 합성과 그를 통한 나노 재료의 합성이 주목을 받아왔다. | |
| 나노튜브 전극이 나노입자 전극와 비교해 가지는 장점은? | 나노튜브 전극은 앞서 이야기한 바와 같이 나노입자 전극에 비해 향상된 전자 재결합 특성, 뛰어난 광산란 효과를 지니지만, 상대적으로 적은 표면적을 지닌다는 단점이 있다. 따라서 표 1에서도 알 수 있듯이, 같은 두께에서 나노튜브 전극의 염료 흡착량은 나노입자 전극의 절반 가량에 불과하다. |
J.-Y. Kim, K. J. Lee, S. H. Kang, J. Shin and Y.-E. Sung, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 19979.
J.-Y. Kim, J. S. Kang, J. Shin, J. Kim, S.-J. Han, J. Park, Y.-S. Min, M. J. Ko and Y.-E. Sung, Nanoscale, 2015, 7, 8368.
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