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NTIS 바로가기한국재료학회지 = Korean journal of materials research, v.29 no.12, 2019년, pp.790 - 797
이종호 (한서대학교 화학과) , 허수정 (한서대학교 화학과) , 윤정일 (성균관대학교 신소재공학부) , 김영직 (성균관대학교 신소재공학부) , 서수정 (성균관대학교 신소재공학부) , 오한준 (한서대학교 신소재공학과)
To improve photocatalytic performance, CdS nanoparticle deposited TiO2 nanotubular photocatalysts are synthesized. The TiO2 nanotube is fabricated by electrochemical anodization at a constant voltage of 60 V, and annealed at 500 for crystallization. The CdS nanoparticles on TiO2 nanotubes are synthe...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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TiO2란? | 최근 수질 또는 대기 정화분야에서 환경친화적인 방법을 이용하여 유해유기물을 효율적으로 분해하기 위한 방법에 대해 많은 관심과 연구가 진행되고 있다. 이를 위해 반도체 광촉매를 이용하는 방법이 주목을 받아왔으며 이러한 반도체 광촉매 소재로서 TiO2는 제조방법이 간단하고 경제적일 뿐 아니라, 유독성이 없으며, 화학적 안정성이 높기 때문에 고효율의 광활성 재료로서 많은 기대를 받아왔다. 또한 이러한 TiO2 광촉매는 양극산화 방식을 이용하면 쉽고 간단하게 제조할 수 있을 뿐 아니라 제조된 광촉매의 형태를 다양하게 조절할 수 있다. | |
반도체 광촉매 소재로서 TiO2의 장단점은? | 또한 이러한 TiO2 광촉매는 양극산화 방식을 이용하면 쉽고 간단하게 제조할 수 있을 뿐 아니라 제조된 광촉매의 형태를 다양하게 조절할 수 있다. 특히 TiO2 광촉매를 나노튜브 형태와 같이 3차원의 나노 구조물로 제작할 경우, 광촉매 반응이 진행되는 표면적을 획기적으로 증가시킬 수 있으며, 나노튜브 구조 형태에 의해 전하이동 속도가 빨라지며, 광 여기에 의해 생성된 전하들이 빠르게 분리되면서 재결합이 억제되기 때문에 광촉매 반응효율을 현저하게 개선시킬 수 있다. 그러나 이와 같은 TIO2 나노튜브 광촉매의 다양한 장점에도 불구하고, 광촉매 소재로서의 TiO2는 비교적 높은 밴드 에너지(3.2 eV)를 나타내기 때문에, 광촉매 반응시 주로 자외선 파장범위의 광에서만 반응한다는 한계점이 나타나게 된다. 따라서 태양광을 보다 효율적으로 활용 하기 위한 방법으로, UV 영역뿐 아니라 가시광선 영역에서도 반응할 수 있는 고효율의 복합광촉매를 제조하기 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. | |
CdS란 무엇이며 장단점은? | 따라서 태양광을 보다 효율적으로 활용 하기 위한 방법으로, UV 영역뿐 아니라 가시광선 영역에서도 반응할 수 있는 고효율의 복합광촉매를 제조하기 위해 많은 연구들이 진행되고 있다.1) 이와 같이 가시광 영역에서 광촉매 이용의 한계점을 극복하기 위한 방법으로, 태양광의 가시광 영역에서도 광여기에 의해 전자와 정공을 발생시킬 수 있는 CdS와 같은 낮은 에너지 밴드갭을 나타내는 반도체 광촉매에 대한 연구들이 진행되고 있으나, CdS 반도체 광촉매의 경우는 가시광 영역에서의 우수한 흡광능력에도 불구하고, 광여기된 전자와 정공의 재결합이 빨리 진행되어 광반응에 참여할 전하들의 양을 감소시키기 때문에 광촉매 효율을 저하시키는 단점들이 나타났다. 따라서 UV영역과 가시광 영역을 포함한 가능한 넓은 범위의 광을 활용하고 광촉매 효율을 향상시키기 위한 다양한 연구2,3) 들이 진행되고 있으며, 그 중 CdS 나노입자를 TiO2 나노튜브 표면에 형성시키는 이종결합 방식으로 제조한 복합광촉매를 적용했을 경우 광촉매 반응효율은 급격히 증가되는 것으로 나타났다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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