화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2008년 가을 (10/23 ~ 10/24, 부산 BEXCO)
권호 14권 2호, p.2854
발표분야 에너지
제목 가시광 활성을 갖는 CdS/NP400을 이용한 물 분해 수소 제조에서의 CO2 효과
초록 본 연구에서는 가시광 활성을 갖는 복합 광촉매인 CdS/NP400을 제조이용하여 물 분해를 통한 수소생산에서의 CO2에 대한 영향을 알아보았다. TiCl4와 암모늄 이온을 출발물질로 합성한 개질된 이산화티타늄을 400℃에서 2시간 동안 열처리한 후 (NP400), 0.05 M Cd(NO3)24H2O와 Na2S9H2O를 사용하여 Quantum 크기의 CdS (<10nm)를 NP400 분말 상에 합성하였다 (CdS/NP400). 이를 이용한 수소제조 실험은 수용액을 다양한 종류의 기체로 purging하여 anoxic상태로 조성한 후, Isopropanol (IPA) (물:IPA=3:1 V/V)을 hole scavanger로 사용하여 실시하였다. 40 mL의 혼합용액에 0.2 g의 CdS/NP400을 첨가한 후 410 nm 이상의 가시광을 조사하면서 발생한 수소는 GC로 분석하였다. 실험 결과로부터, CO2로 purging한 경우가 가장 높은 수소제조 효율을 나타내었다. 이는 CO2 purging이 수용액 내의 산소를 제거할 뿐만 아니라, CdS에서 광여기된 전자가 CdS 표면에 흡착된 CO2로 이동함으로써 전자-정공 재결합을 감소시킴과 동시에 CO2가 electron과 반응하여 수소제조에 추가로 활용되고 있는 것으로 판단된다.
이 연구는 과학기술부의 지원으로 수행하는 21세기 프론티어연구 개발사업 (수소에너지사업단)의 일환으로 수행되었습니다.
저자 김영미, 윤우석, 황철순, 이호석, 이미선, 김동형, 이태규
소속 (주)나노팩
키워드 물분해; 가시광; 수소; 이산화탄소; 이산화티타늄
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