| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 블록 공중합체 리소그래피, 광화학 증착을 이용하여 제작한 Ag-TiO2 나노 튜브의 광촉매 효과에 관한 연구 |
| 초록 | TiO2 는 폐 염료 등 환경 오염물질의 분해를 위한 친환경적 광 촉매로서 활발하게 연구되고 있는 물질이다. 특히 나노 튜브 구조를 지닌 TiO2 는 저렴한 비용, 무독성, 넓은 표면적, 높은 표면 에너지, 그리고 쉬운 재사용 등의 여러 장점을 지녔기 때문에 광 촉매에 더욱 적합하다. 그러나, 자외선이나 가시광선 빛을 조사할 때 TiO2 의 표면에서 여기되는 전자와 정공이 오염물질의 분해 반응에 참여하는 도중 다시 빠르게 재결합하기 때문에, 광 촉매 효율이 저하되는 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 Ag 등 다양한 귀금속 나노 입자를 TiO2 의 표면에 증착함으로써, 전자와 정공의 재결합 반응을 억제하여 광 촉매 효율을 보다 높일 수 있다. 블록 공중합체 (BCP) 는 두 종류 이상의 공유결합 된 고분자 모노머로 구성되어 있는 유기물질로, 자기조립이라는 독특한 성질 때문에 각 고분자들의 부피 비율에 따라 다양한 나노 구조체를 가질 수 있다. 이러한 블록 공중합체 박막을 마스크로 이용한 리소그래피 공정은 저렴한 비용, 규칙적인 배열 등의 장점을 가지고 있기 때문에 미세 패턴의 구현이 가능하다. 따라서, 본 연구에서는 블록 공중합체 리소그래피, TiO2 원자층 증착, 반응성 이온 식각 공정을 이용하여 50nm 규모의 TiO2 나노튜브를 제작한 후 그 표면에 10nm 이하의 Ag 나노 입자를 광화학적으로 증착하였다. 또한 메틸렌블루 수용액의 분해 실험을 통해 TiO2 나노 튜브와 Ag-TiO2 나노 튜브의 광촉매 효율을 비교, 분석하였다. 그 결과, 20분 동안 Ag 나노 입자를 증착한 TiO2 나노 튜브의 경우, 메틸렌 블루의 농도를 3시간동안 8% 감소시킴으로써 가장 높은 광 촉매 효율을 보이는 것을 확인할 수 있었다. |
| 저자 | 성다인, 오종식, 오지수, 염근영 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | <P>블록 공중합체; TiO2 나노 튜브; 은 나노 입자; 광촉매</P> |
