| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | 전자 밴드 구조를 통한 I-TiO2의 광 전기 화학적 특성과 광촉매 특성의 비교 |
| 초록 | TiO2는 광 안정성, 낮은 비용, 무독성과 같은 고유한 특성 때문에 광촉매 응용 분야에서 널리 사용되는 금속 산화물 반도체이다. 이러한 우수한 특성을 가지나 3.2eV의 자외선 영역을 주로 흡수하는 넓은 밴드갭을 가져 응용 범위가 제한된다. 본 연구에서는 titanium tetrabutyl n-butoxide의 가수분해를 통해 Iodine이 도핑 된 TiO2 (I-TiO2) 나노 입자를 합성하였다. 합성한 I-TiO2 나노입자는 X-ray Diffraction (XRD) 분석, transmission electron microscopy (TEM) 및 분광 분석을 통하여 확인하였다. UV-Vis 측정을 통해 Iodine 도핑이 밴드 갭을 감소시킴으로써 가시광 흡수를 증가 시킨다는 것을 확인하였다. 메틸렌 블루 (MB)의 분해에 대한 광촉매 특성을 확인하기 위해 태양광 조건에서 10 분마다 UV-Vis를 측정하였으며 광전류 측정을 통하여 광전기화학적 물분해 특성을 확인하였다. 그 결과, MB 수용액의 분해와 광전기화학적 물분해 특성이 반대의 경향성을 가지는 것을 확인하였다. MB 광분해의 경우, I-TiO2 나노입자는 TiO2 나노입자보다 우수한 광촉매 성능을 보였다. 그러나, 광전기화학적 물분해에서 TiO2 나노입자는 I-TiO2 나노입자보다 1.5 배 높은 전류 밀도를 보였다. 상반된 결과를 규명하기 위해 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)와 Valence Band Maximum (VBM) 분석을 수행하였고 Iodine 도핑에 의해 변형 된 전자 밴드 구조를 제시하였다. |
| 저자 | 황정연, Shankara S. Kalanur, 조인선, 서형탁 |
| 소속 | 아주대 |
| 키워드 | TiO<SUB>2</SUB>; Iodine; Water-Splitting; Photodegradation; Photocatalysts |
