| 초록 |
에너지 수요를 충족시켜주면서도 환경오염 문제를 해결할 수 있는 수소와 같은 차세대 청정에너지가 주목받고 있다. 따라서 태양광으로부터 효율적으로 물을 분해시킬 수 있는 광촉매 개발이 필요하다. 본 연구에서는 촉매로 산화에 대한 탁월한 화학적 안정성을 가진 ZnS와 촉매의 전체적인 가시광 감응을 향상시키기 위해 가시광 영역 흡수에 유리한 Bi2S3를 기본 촉매로 선택하였다. 여기에 전자와 정공의 분리를 유도하여 재결합 가능성을 감소시키고, 좋은 전자이동도를 나타내는 graphene을 첨가함으로써 높은 광촉매 활성을 보이는 삼원 이종 접합 헤테로 촉매를 합성하고자 하였다. 합성된 촉매의 SEM 이미지는 ZnS 및 Bi2S3 입자에서 sphere 및 microflower 형상임을 보여주었다. 광학 특성에서 복합 촉매는 ZnS와 Bi2S3 단결정의 것 보다 낮은 광 발광 (PL) 및 높은 광전류 밀도를 가졌다. 광 여기 된 전자-정공 쌍 재결합이 억제되고 전하가 효과적으로 분리되었음을 나타낸다. 결과적으로, 물 분해 수소 제조에 대한 촉매의 성능은 ZnS, Bi2S3와 같은 단일 촉매에 비해 ZnS/rGO/Bi2S3 복합 촉매에서 8배 가량 향상되었다. |
