화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터)
권호 20권 1호
발표분야 C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials)
제목 Hydrothermal method를 이용한 BiOCl, BiOCl PVP와 BiOCl-reduced graphene oxide PVP합성을 통한 photocatalytic activity의 향상에 대한 연구
초록 빛 에너지를 전환하는 방법 중 하나인 광촉매는 주로 태양에너지에 대한 연구로 시작되었지만 다양한 응용분야가 나오기 시작하였다. 최근에 유기 오염물질이나 폐수와 같은 환경문제들을 해결하기 위한 방법으로 광촉매 분야가 각광받고 있다. 반도체 광촉매는 이러한 환경문제들을 해결하기 위해 사용되는데, 이 중에서도 bismuth oxychloride (BiOCl)는 독특한 층 구조를 가지며 높은 화학적 안정성을 가지고 있고 광촉매 분야에서 높은 활용가능성을 가지며 이러한 물리적, 화학적인 특성으로 인해 유망한 광촉매 재료로써 떠오르고 있다. 하지만 BiOCl은 넓은 band gap 에너지를 가지고 있어 가시광선이 아닌 자외선 영역만 흡수 할 수 있다는 단점을 가지고 있다.
본 연구에서는 BiOCl의 전자와 정공 쌍의 재결합을 통한 소멸을 줄이고 흡수도를 높이기 위해 입자의 크기를 조절할 수 있는 계면활성제인 PVP(poly vinyl pyrrolidone)를 추가하여 합성하였다. 더불어 더 높은 광촉매 활동도를 나타내기 위해 hydrothermal method를 이용하여 BiOCl와 환원된 그래핀 옥사이드(reduced Graphene Oxide) 또한 첨가하였다. rGO는 큰 표면적과 높은 열전도성을 가지며 전자-정공 쌍의 광분해를 효과적으로 분리시키는 중요한 역할을 하므로 이용되었다. 그러므로 XRD, XPS, SEM, TEM, Raman spectrum 분석을 통해 rGO가 합성된 것을 확인 하였고 UV-VIS spectrophotometer, PEC, BET 분석들을 통해 광촉매의 효율이 향상된 것을 확인하였다.
저자 강수희, 이선영, Rajendra C. Pawar
소속 한양대
키워드 bismuth oxychloride; reduced graphene oxide; photocatalyst; hydrothermal method
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