TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해 건국대 물리화학실험

소개글

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목차

1. 서론

2. 실험 이론

3. 실험기구 및 시약
1) 실험장치 및 기구
2) 시약 및 시료
3) 실험방법

4. 참고문헌

5. 실험 결과
1) Beer-Lambert 법칙 보정
2) 빛이 조사된 용액
3) 각 시료의 농도(시간대별 흡광도)

6. 고찰 및 결론

본문내용

1. 서론

넓은 띠 간격 반도체의 광촉매적 역할을 이해하고, TiO2 콜로이드를 광촉매로 하여 유 해한 염료 분자인 MG(malachite green)를 분해할 때의 과정을 가시광선 흡수 스펙트럼으로 관찰하면서 광분해 반응을 이해한다.
시간에 따른 흡광도 측정을 통해 MG의 농도변화를 계산하면서 Beer-Lambert 법칙에 대해 이해한다. (교재의 내용을 참고하면 됨. 자신이 이해한대로 재구성한 내용을 덧붙이는 것도 추천.)

2. 실험 이론

- 광촉매 반응(photocatalytic reaction)
빛의 도움으로 진행하는 촉매 반응. 그 반응계에서는 촉매가 공존하여, 그것만으로는 반응이 진행하지 않거나 또는 느린 경우에 빛을 비춤으로써 그 반응이 촉진되는 경우를 뜻하는데, 다만 빛의 흡수에 따른 열적 효과에만 의하는 것은 제외한다. 반응계의 외부에서 빛의 에너지가 가해지므로 반응계 자체로서는 자유 에너지가 감소하도록 반응이 진행하는 경우도 있고, 결과적으로는 증대하는 경우도 있다. 촉매의 작용은 밫의 도움을 받아 활성종을 만들어서 그 결과 반응이 진행하는 경우도 있고, 촉매가 빛 증감제와 마찬가지 작용을 하는 경우도 있다.

- 산화티타늄 광촉매에 의한 촉매 반응
산화티타늄,TiO_2은 다양한 응용성을 띤 반도체로 360nm 이하의 파장을 잘 흡수한다. 흡수된 빛은 전도띠에 전자와 가전자띠에 정공(hole)을 생성시켜 이들은 주위의 흡착된 분자들에 산화환원 반응을 유발한다.
TiO_2 & +h nu &-> &e^- &+ &h^+
TiO_2의 이러한 광촉매적인 역할은 태양열을 이용한 전기에너지의 생성, 광합성, 혹은 유해한 무기물질의 정화 등을 위해 응용할 수 있는 가능성을 보여주며 많은 연구가 되고 있다.

참고 자료

물리화학실험, 대한화학회, 청문각, 1999, p. 206~210
물리화학. Laidler 외, 2판, 자유아카데미, 1997, p. 485~493