| 초록 |
불균일계 광촉매 화학반응의 연구에서 가장 활발한 분야들 중의 하나는 기존의 광촉매 보다 높은 산화-환원력을 갖는 반도체 성질의 광촉매의 제조이며[1], 다른 하나는 태양빛 같은 자연광을 이용할 수 있는 시스템의 개발이다. 또한 최근에는 광촉매입자 크기가 10nm이하로 된 quantum크기 촉매제조가 각광을 받고있는데, 이는 비표면적이 증가되고, 전자이동거리 감소로 재결합이 억제되며, 빛의 산란이 감소하므로 최대의 빛 이용을 가능하게 하고 band gap 에너지는 증가하여 높은 에너지가 필요하나 산화/환원 구동력이 증가되어 유용하다. CdS의 경우 band gap이 작아(2.4eV) 태양광을 이용할 수는 있지만, 광의 존재 하에서 불안정하여 광에 의한 부식이 쉽게 일어난다. 반면, TiO2는 무독성, 용액에서의 안정성, no photo corrosion등 광촉매로서 상당히 안정하나[2] 태양에너지를 활용할 경우 태양 spectrum중 5% 이하만을 사용하게 된다. 이러한 이유로 현 상황에서는 TiO2를 사용하는 시스템이 대부분이며, 이 촉매의 효율을 증가시키고, 자연광, 조명광에서도 활용될 수 있게 하는 개질 노력이 행하여지고 있다. 본 실험에서는 이러한 현상을 이용한 고효율의 광촉매를 제조하기 위하여, 나노크기의 Fe/Ti mixed oxide를 제조하였고 제조된 Fe/Ti의 bandgap energy의 변화를 알아보기 위해 UV/VIS 흡수율을 측정하였으며 광촉매적 활성을 알아보기 위하여 dichloroacetic acid(DCA) 분해율을 통한 photonic efficiency를 측정하였다.
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