반도체와고분자화학기초설계및실험) 기능성 산화물 TiO2의 광촉매 특성 분석에 대한 레포트

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1. TiO2의 결정성 및 광촉매 특성

광촉매 물질은 광원에 반응하여 특정한 화학 반응의 반응 속도에 영향을 주는 촉매 물질로, 일반적으로 넓은 밴드갭을 가진 반도체로서 밴드갭 이상의 에너지에 해당하는 파장의 광원에 노출되면 전자가 가전도대에서 전도대로 전이되어 전기전도도가 증가하는 활성을 보인다.

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1. TiO2의 결정성 및 광촉매 특성

TiO2는 널리 사용되는 광촉매 물질로, 결정 구조에 따라 다양한 광촉매 특성을 나타낸다. 일반적으로 anatase와 rutile 두 가지 결정 구조가 잘 알려져 있는데, anatase 구조가 rutile 구조보다 더 높은 광촉매 활성을 보인다. 이는 anatase 구조의 전자-정공 쌍 분리 효율이 더 높기 때문이다. 또한 TiO2의 결정성은 표면적, 기공 구조, 불순물 도핑 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 따라서 TiO2의 결정성을 제어하여 광촉매 성능을 최적화하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 통해 TiO2 기반 광촉매 기술의 실용화 및 상용화를 위한 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.