| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Enhancement of Photocatalytic Water-Splitting Using Plasmonic Gold nanoparticle Decorated TiO2 nanotube |
| 초록 | TiO2는 화학적 안정성, 무독성, 저렴한 가격으로 water-splitting에 사용하는데 있어서 각광받고 있다. TiO2 nanotube(TNT) arrays는 다른 TiO2 구조보다 넓은 표면적을 가지고 전자의 이동에 있어 직진성을 가지게 되어 구조적으로 photoelectrode로 최적의 구조이다. 하지만 TiO2는 전자와 정공의 재결합 현상이 심하다는 것과 넓은 band gap(3.2eV) 에너지로 인하여 UV영역에서만 반응하여 효율이 낮다는 문제점을 가지고 있다. 본 실험에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 실험을 진행하였다. 2-step fabrication공정을 이용하여 TiO2가 가질 수 있는 이론적 수치에 근접하는 photocurrent density가지는 high quality의 결과를 도출하였다. 2-step fabrication공정을 기반으로 sample을 제작하여 길이에 따른 광전극 효율과 pore의 size에 따른 광전극 효율의 상관관계를 얻었다. 이러한 quality의 TNT arrays에 novel metal인 Au를 deposition하여 plasmonic 효과로 UV영역을 넘어 visible영역에서도 광분해가 일어나는 것을 확인하였고 그 결과 Surface plasmonic resonace(SPR) effect로 인하여 TiO2가 가질 수 있는 이론적 최대 수치를 넘어서는 1.1mA/cm2의 photocurrent density의 결과 얻었다. |
| 저자 | 최진영, 김재현, 이헌 |
| 소속 | 고려대 |
| 키워드 | <P>photoanode; photocatalyst; TiO<SUB>2</SUB> Nanotube; plamonic; water splitting</P> |
