| 초록 |
높은 유가와 기후 변화 문제에 대한 해결책의 한 부분으로 수소에너지가 각광받고 있다. 그 중에서도 물을 분해하여 수소와 산소를 얻을 수 있는 광촉매 물분해를 통한 수소 제조는 친환경적이면서도 지속 가능한 기술이지만 에너지 변환 효율은 전기 분해보다 낮다. 그렇기 때문에 높은 활성을 나타낼 수 있는 촉매의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 촉매로 산화에 대한 탁월한 화학적 안정성을 가진 ZnS와 촉매의 전체적인 가시광 감응을 향상시키기 위해 가시광 영역 흡수에 유리한 Bi2S3를 선택하였다. 또한 ZnS와 Bi2S3 사이에 전자 전달 매체 역할을하는 rGO를 첨가하여 산화 환원 영역을 분리하여 역반응 억제를 통해 광활성이 향상된 촉매를 합성하고자 하였다. 합성 된 촉매는 TRPL과 광전류에서 광 흡수 면적이 넓고, 전하 전달율이 높으며, 낮은 재결합 정도를 보였다. 그리고 가시광 하에서 10시간 동안의 수소 발생 반응을 수행한 결과 3원 복합 촉매의 경우 114.6 micro mol g-1 로 단일 촉매에 비해서 약 25배 정도 높은 광활성을 나타내었다. |
