반도체 및 광촉매의 기본 원리

소개글

반도체 및 광촉매의 기본 원리

목차

Ⅰ. 반도체의 기본원리
1. Energy band
2. 도체, 절연체 및 반도체 비교
3. Luminescence

Ⅱ. 광촉매의 기본원리
1. 광촉매 반응의 원리
2. TIO 광촉매의 3가지 결정형태

본문내용

1. 광촉매 반응의 원리

각종 산업분야에서 사용되는 유기 용제의 배출은 산업발전과 동시에 대기, 수질, 토양, 해양 등에 많은 문제를 야기 시키고 있는데, 특히 휘발성 유기물질(Volatile Organic Compound)로 분류되는 유기화합물들이 다양한 형태로 대기 중에 존재하면서 심각한 환경문제를 유발시키고 있다.
이러한 환경문제가 인류최대의 중점과제로 떠오르면서, 1980년대 후반에 들어와서는 미국과 일본을 비롯한 선진국을 중심으로 반도체 금속산화물을 광촉매로 이용하여 이들 유기물질을 환경 친화적으로 처리 하고자 하는 움직임들이 활발히 일어나고 있다. 이러한 연구들 중에는 산화티타늄(TiO2)를 이용한 광촉매 분야가 최근 주목을 받고 있으며, 그 성능 또한 기존의 활성탄 흡착(Activated-Carbon Adsorption), 화학처리, Air Stripping, 오존분해(ozonization) 및 소각 등의 환경처리 방법과 비교하여 환경 친화적이며 경제성 등 뛰어난 장점을 지니고 있어 현재 많은 연구가 진행 중이다.
광촉매 반응(photocatalytic reaction)이란 자외선이 조사된 광촉매 표면에서 생성된 hydroxyl radical, superoxide radical 등의 강한 산화력에 의해 광촉매 표면에 흡착된 물질을 분해하는 반응을 말한다.
광촉매 반응은 크게 산화물 반도체를 이용하는 불균일계 광촉매 반응과 유기금속화합물을 이용하는 균일계 광촉매 반응으로 구분할 수 있다. 불균일계 광촉매 반응에서는 반응물이 촉매에 흡착되고 이들이 촉매표면에서 반응하며 생성물이 촉매로부터 탈착되는 단계를 거쳐 화학반응이 진행된다.
TiO2의 광촉매 산화반응 메카니즘을 그림 4에 나타내었다.

참고 자료

없음