| 초록 |
본 연구에서는 가시광활성 광촉매로서 텅스텐과 비스무트 산화물의 촉매 성능을 향상시키는 전략으로서, 팔라듐 광침적 후 화학적 환원을 통한 산소결함 형성 유도와 라디칼 전구체로서 과산화물의 적용 가능성을 타진하고 기저 메커니즘을 규명하였다. 텅스텐 산화물 표면에 팔라듐 광침적 후 수소화붕소나트륨을 이용한 환원 처리를 통해 팔라듐 담지 비화학양론적 텅스텐 산화물(Pd-WO3-x)을 합성하였다. 벤조산 분해율에 근거한 Pd-WO3-x의 광활성 효율은 다양한 팔라듐 담지량 및 광량 조건에서 Pd-WO3 대비 크게 증가하였으며, TEM, XPS, XANES 분석을 통해 산소결함이 생성된 것을 확인하였다. 다수의 비스무트 산화물 기반 촉매를 대상으로, 가시광 조사 및 과산화물 적용 유무에 따라 촉매 별 오염물질 제거 효율을 평가하고 기저 메커니즘을 규명하였다. 주입 과산화물의 종류와 무관하게 대부분 효율 증가가 관측되었으나, BiVO4, Bi2WO6 상에서 벤조산 분해 가속화가 두드러졌다. 주요 산화종으로서 라디칼의 역할은 다양한 유기물질에 대한 반응성, 라디칼 감쇄제 영향, 전자스핀공명 스펙트럼을 근거로 규명하였으며, 반복 적용 시 오염물질 분해율 변이와 촉매의 구조/화학적 분석을 통해 안정성과 촉매적 적용 가능성을 평가하였다. |
