| 초록 |
광전기화학 전지는 태양광을 조사하여 환원/산화 전극으로부터 물을 분해하는 친환경적인 수소제조 방법이다. Anode 광 전극으로는 티타늄 나노 산화물이 대표적이지만 이것은 작은 입자들로 형성된 불 규칙한 포어로 인해 물과의 접촉 계면이 작아지는 구조적 한계가 있다. 최근 Carbon Nano Tube와 같이 규칙적인 포어를 가지는 새로운 대체 전극소재에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 TiO2 나노입자의 구조적 한계를 극복하기 위하여 TiO2 나노입자를 튜브형태로 합성하여 광 전기화학적 수소 생산 효율을 높이는데 그 목적을 두고 있다. 우선 solvothermal법으로 제조한 10 nm의 TiO2 나노입자를 강염기로 처리 한 후 염산으로 중화시켜 Titania Nano Tube를 제조하였다. TNT표면에 환원능력이 우수한 Ga 출발 물질을 코팅한 후 열처리를 하여 core@shell 형상의 TNT@Ga를 합성하였다. 이때 TNT와 Ga의 몰 비를 1:0.1, 1:0.05, 1:0.01로 세 타입의 광촉매를 제조하여 시간에 따른 물/메탄올 분해에 의한 수소제조 성능을 비교하였다. XRD, TEM, BET-surface area, ELS 측정을 통해 촉매의 결정성과 형상, 그리고 표면 물성을 확인하였다. |
