| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
| 권호 | 23권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 광촉매 특성이 향상된 Rutile/anatase coupled TiO2 나노 복합 분말의 제조 |
| 초록 | 오늘날 세계적으로 인구성장과 산업발전으로 인해 각종 오염물 배출이 증가하여 이를 처리하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 오염물을 처리하는 방법은 크게 물리적, 화학적, 생물학적 처리방법으로 구분되며 화학적 처리방법의 한 종류인 광촉매를 이용하는 방법은 가격이 저렴하고 환경친화적이며 내구성이 우수한 장점을 가지고 있다. 그 중에서도 이산화티타늄(TiO2)은 대부분의 유기물을 분해할 수 있고 생ㆍ화학적으로 안정하기 때문에 가장 대표적으로 사용되는 광촉매이다. 하지만 광촉매로 작용하기 위해서는 특정 파장대의 광원을 필요하며 재결합이 빨리 일어나기 때문에 광촉매 효율이 저하되는 문제점을 안고 있다. 따라서 비표면적 증가, 금속ㆍ비금속 물질 도핑, 반도체 커플링 등의 방법을 사용하여 광촉매 효율을 개선시키는 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 이 중 이산화티타늄 rutile상과 anatase상을 커플링한 방법은 rutile상의 전도대 에너지 준위가 anatase상보다 높은 것을 이용하여 anatase상에서 생긴 전자가 rutile상으로 이동함으로써 전자와 정공의 재결합을 지연시킬 수 있다. 본 연구에서는 이산화티타늄의 광촉매 특성을 향상시키기 위하여 rutile상과 anatase상이 커플링된 나노복합분말을 제조하였고 이의 광촉매 특성을 평가하였다. 이를 위해 rutile 나노구조물을 에칭 공정을 통해 anatase가 coupling될 공간을 생성한 이후 anatase를 석출시켜 더 우수한 커플링 효과를 갖는 rutile/anatase coupled TiO2 나노 복합 분말을 제조하였다. 제조된 분말은 XRD 분석을 통하여 상 분석을 진행하였고, SEM과 TEM 분석을 통하여 분말의 커플링 여부를 확인하였다. 또한 광촉매특성은 분말에 의해 분해되는 methylene blue의 농도를 UV-Vis spectroscopy를 통해 분석하였다. 감사의 글: 이 논문은 2016년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 대학중점연구소(NRF-2016R1A6A1A03013422)와 2015년도 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다. (No. 20154030200900) |
| 저자 | 김영인, 변종민, 박천웅, 최원준, 김영도 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | TiO<SUB>2</SUB>; Anatase; Rutile; Semiconductor coupling; Photocatalyst |
