| 초록 |
최근 태양광의 많은 부분을 차지하는 가시광을 흡수할 수 있는 작은 띠 간격과 안정성을 갖는 광촉매에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 촉매 제조를 위해 각각 홀로는 가시광을 흡수하지 못하는 ZnO (Eg = 3.2 eV)에 ZnS (Eg = 3.6 eV)를 담지하여 ZnS/ZnO를 제조한 후 질소 분위기에서 소성한 결과 띠간격이 2.7 eV로 감소하여 가시광선을 흡수함을 확인하였다. 또한, X선회절 분석으로부터 광부식 작용을 쉽게 일으킬 수 있는 ZnSO4가 생성되지 않음을 확인하였다. 이렇게 제조된 ZnS/ZnO는 ZnS의 양이 증가함에 따라 더 많은 가시광을 흡수하였고 약 36mol%일 때 2.84%의 양자효율로 시간당 78.83 μmol의 수소를 생산하였다. ZnS와 ZnO의 상호작용을 개선시키기 위하여 ZnS와 ZnO를 공침하여 ZnS-ZnO를 제조하였다. 자외선-가시광선 분광분석을 통하여 띠간격을 측정한 결과 앞의 경우와 동일하였으나, 흡수 스펙트럼은 이중 흡수곡선이 아닌 단일 흡수곡선으로 변화하였고, 이로부터 보다 균일하게 활성종이 형성되었다는 것을 알 수 있었다. 이렇게 제조된 촉매의 경우 86mol%일 때, 4.11%의 양자 효율로 시간당 114.31 μmol의 수소를 생산하였다. |
