화학공학소재연구정보센터
홈 로그인 로그아웃 연락처 사이트맵
Applied Chemistry for Engineering, Vol.23, No.2, 148-152, April, 2012
Export Citation
아나타제/루틸 TiO2 결정 구조에 의한 메틸렌 블루 광분해 특성 연구
A Study on Photocatalytic Decomposition of Methylene Blue by Crystal Structures of Anatase/Rutile TiO2
황문진, 응웬탄빈1, 류광선1, †
  • 울산대학교 에너지 하베스트-스토리지 연구센터
  • 1울산대학교 화학과
Moon-Jin Hwang, Thanh Binh Nguyen1, and Kwang-Sun Ryu1, †
  • Energy Harvest-Storage Research Center, University of Ulsan, Ulsan 680-749, Korea
  • 1Department of Chemistry, University of Ulsan, Ulsan 680-749, Korea
E-mail:
초록
TiO2의 물리적 특성이 메틸렌 블루 광분해 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해, HNO3/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5인 몰비에서 아나타제와 아나타제/루틸 TiO2 시료들이 제조되었다. XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR과 UV-vis 분광기를 사용하여 시료들의 물리적 특성을 측정하였다. 아나타제 상이 HNO3/TTIP가 0.1인 시료에서 관찰되었고, 아나타제/루틸 상은 HNO3/TTIP가 0.5∼1.5인 시료들에서 관찰되었다. HNO3/TTIP 몰 비를 증가시킴에 따라 루틸 결정상, TiO2 나노입자 사이의 메조 세공 크기와 TiO2의 표면 OH 작용기는 점차 증가하였고, UV 조사 전 메틸렌 블루 잔류 농도는 78.0에서 53.3%으 로 감소하였다. UV 조사 후 HNO3/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5에서 제조된 시료들의 잔류 메틸렌 블루 농도는 각각 20, 14, 11과 23%이었고, HNO3/TTIP가 1.0에서 제조된 시료가 가장 우수한 광촉매능을 나타내었다.
Anatase and anatase/rutile TiO2 samples were prepared at HNO3/TTIP molar ratio of 0.1, 0.5, 1.0, and 1.5 to study the effects of the physical properties of TiO2 on photocatalytic decomposition of methylene blue. The physical properties of the samples were measured with XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR, and UV-vis spectroscopy. Anatase phase was observed at HNO3/TTIP of 0.1 and anatase/rutile phases were observed at HNO3/TTIP of 0.5∼1.5. Rutile crystal phase, mesopore size between TiO2 nanoparticles, and surface OH group on TiO2 sample were gradually increased with increasing the molar ratio of HNO3/TTIP and the residual methylene blue concentration before UV irradiation decreased from 78.0 to 53.3%. After UV irradiation, the residual methylene blue concentrations of the samples prepared at HNO3/TTIP of 0.1, 0.5, 1.0, and 1.5 were 20, 14, 11, and 23%, respectively, and the sample prepared at HNO3/TTIP of 1.0 showed the best photocatalytic ability.
Keywords:photocatalyst;methylene blue;anatase;rutile;HNO3
  1. Karakitsou KE, Verykios XE, J. Phys. Chem., 97, 1184 (1993)
  2. Wang ZY, Xia DG, Chen G, Yang T, Chen Y, Mater. Chem. Phys., 111(2-3), 313 (2008)
  3. Kanna M, Wongnawa S, Mater. Chem. Phys., 110(1), 166 (2008)
  4. Kim JH, Noh BH, Lee GD, Hong SS, Korean J. Chem. Eng., 22(3), 370 (2005)
  5. Wang J, Han X, Zhang W, He Z, Wang C, Cai R, Liu Z, Crst. Eng. Comm., 11, 561 (2009)
  6. Kim SM, Yun TK, Hong DI, J. Kor. Chem. Soc., 49, 567 (2005)
  7. Patterson AL, Phys. Rev., 56, 978 (1939)
  8. Barrett EP, Joyner LG, Halenda PP, J. Am. Chem. Soc., 73, 373 (1951)
  9. Davit P, Martra G, Coluccia S, J. Jpn. Petrol. Inst., 47, 359 (2004)
  10. Almquist CB, Biswas P, J. Catal., 212(2), 145 (2002)
  11. Kumar PM, Badrinarayanan S, Sastry M, Thin Solid Films, 358(1-2), 122 (2000)
  12. Gracia F, Holgado JP, Gonzalez-Elipe AR, Langmuir, 20(5), 1688 (2004)
  13. He XM, Xie QL, Liu J, Lan WG, Xia HP, Sep. Purif. Technol., 68(2), 153 (2009)