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무기화학실험 Preparation of-Dye-Sensitized Solar Cell 결과보고서2025.01.181. 태양전지 태양전지는 태양에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 반도체 소자를 말한다. 태양전지는 광기전 효과를 이용하여 빛에너지가 전기에너지로 바뀌며, 유기 태양전지와 무기 태양전지로 구분된다. 유기 태양전지는 탄소 기반의 전도성 광 흡수 유기재료를 사용하고, 무기 태양전지는 실리콘 반도체 재료로 만들어진다. 2. 염료감응형 태양전지(DSSC) DSSC는 금속산화물인 TiO₂ 표면에 특수한 염료를 흡착시키고, 흡착된 특수 염료가 태양빛을 흡수해 광전기화학적 반응을 일으키는 전지이다. DSSC는 투명 전도성 기판, 작업전극, 염...2025.01.18
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메틸렌블루를 이용한 광분해속도 결정 예비 레포트(A+)2025.05.061. 촉매 촉매는 반응 과정에서 소모되지 않으면서 반응속도에 변화를 유발하는 물질을 의미한다. 일반적으로 촉매가 존재하면 반응이 빠르게 진행되며, 이는 더 적은 Activation Energy가 요구되기 때문이다. 촉매는 물질의 상에 따라 균일 촉매와 불균일 촉매로 구분할 수 있으며, 반응에 관여하는 방식에 따라 정촉매와 부촉매로 구분할 수 있다. 2. 광촉매 광촉매는 반응 과정에서 빛을 받아들여 촉매 작용을 진행함으로써 반응속도에 영향을 주는 물질을 의미한다. 이번 실험에서 사용하는 TiO2의 경우도 광촉매 중 하나로 빛을 조사하...2025.05.06
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TiO2 광촉매를 이용한 메틸렌블루 분해 반응속도 측정2025.12.101. 광촉매 반응 메커니즘 TiO2 광촉매는 밴드갭 이상의 에너지 광을 받으면 전자(e-)와 정공(h+)이 생성되어 강한 환원 또는 산화 작용으로 오염물질을 분해한다. OH 라디칼 생성이 핵심으로, 광촉매 산화반응은 정공과의 직접 반응보다 OH 라디칼과의 반응에 의해 개시된다. TiO2는 열역학적으로 허용되는 조건을 만족하며, 2차 부산물 발생 없이 수중 오염물질을 분해할 수 있다. 2. 반응 차수 및 반응속도 상수 메틸렌블루의 TiO2 광촉매 분해 반응은 1차 반응으로 확인되었다. 1차 반응의 적분 속도 법칙은 ln[A]t - l...2025.12.10
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나노결정 태양전지의 제작 예비2025.05.091. 반도체 태양전지 반도체 태양전지는 태양열(가시광선)의 흡수, 즉 에너지에 의해 p형 반도체에서는 정공이 발생하고, n형 반도체에서는 전자가 발생하는 반응을 이용한다. p-n 접합에 의해 발생한 정공과 전자는 반도체를 통해서 서로 이동하며 전류를 운반할 수 있게 된다. 반도체 태양전지의 경우 사용되는 재료에 따라 반도체 단결정(single crystalline) 태양전지와 반도체 다결정(polycrystalline) 태양전지로 구분할 수 있다. 단결정 태양전지는 고체의 실리콘이 모두 균일한 방향으로 배열되어 있어 20% 이상의 ...2025.05.09
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광촉매를 이용한 반응속도 상수 측정 실험2025.12.151. 광촉매 반응 및 TiO2 TiO2는 대표적인 광촉매로 햇빛을 이용하여 전기를 생산하는데 사용된다. 광촉매 반응에서 일정 이상의 에너지가 주입되면 hydroxyl 라디칼이 생성되고, 이 라디칼에 의해 메틸렌 블루가 분해된다. 광촉매 반응의 효율은 산화-환원 반응을 통한 전자 이동으로 생성되는 전류를 측정하여 확인할 수 있다. 2. 반응 차수 결정 및 속도 상수 실험에서는 0차, 1차, 2차 반응을 가정하여 각각의 적분 속도 법칙을 적용했다. 0차 반응은 반응물 농도와 관계없이 일정한 속도를 가지며, 1차 반응은 농도에 비례하고,...2025.12.15
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광촉매: 정의, 기능 및 응용분야2025.12.181. 광촉매의 정의 광촉매는 빛을 받아들여 화학반응을 촉진시키는 물질입니다. 반도체의 산화티탄(TiO2)에 의한 효과는 1967년 두 명의 일본인 과학자에 의해 증명되었으며, 환경문제 해결에 도움이 되는 기초기술로 실용화되기 시작했습니다. 광촉매는 유해화학물질 분해, 항균 및 살균, 오염방지, 공기청정, 냄새제거, 친수성 등 다양한 기능을 수행합니다. 2. 광촉매의 기능 광촉매는 여섯 가지 주요 기능을 가지고 있습니다: 첫째, 유해화학물질을 분해합니다. 둘째, 항균 및 살균 효과를 제공합니다. 셋째, 오염을 방지합니다. 넷째, 공기...2025.12.18
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전도 유망한 광촉매 TiO2란 무엇인가2025.01.091. 광촉매 광촉매는 반응에 직접 참여하지만, 반응 후에 소모되지 않고 오직 반응 메커니즘의 경로를 변경하고 반응 속도를 가속화합니다. TiO2의 광촉매 효율을 향상시키고 기본 과정을 이해하기 위한 연구 노력은 종종 에너지 재생 및 에너지 저장과 관련이 있으며, 최근 몇 년 동안 환경 정화에의 응용은 비균질 광촉매 분야에서 가장 활발한 분야 중 하나가 되었습니다. 2. TiO2의 구조 TiO2의 광촉매 활성은 결정성, 불순물, 표면적, 표면 수산기 그룹의 밀도 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 그러나 가장 중요한 요소는 그것의 결...2025.01.09
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TiO2 광촉매에 의한 로다민 B 분자 분해 실험2025.12.131. 광촉매(Photocatalyst)와 TiO2 TiO2는 넓은 띠 간격을 가진 반도체 물질로 광촉매의 일종이다. 360nm 이하의 파장을 잘 흡수하며, 흡수된 파장은 전도띠에 전자를 생성하고 원자가띠에 양공을 생성시켜 주위 분자들의 산화 환원 반응을 유발한다. 이 실험에서는 TiO2 콜로이드를 광촉매로 사용하여 로다민 B 염료를 분해하는 과정을 관찰하였다. 2. UV-VIS 분광분석법 자외선-가시광선 흡수 스펙트럼을 이용하여 용액의 농도 변화를 추적하는 분석 방법이다. 로다민 B는 약 550nm의 파장에서 최대 흡광도를 가지며,...2025.12.13
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광촉매를 이용한 반응속도 상수 측정 실험2025.12.101. 광촉매(Photocatalyst) 광촉매는 빛을 에너지 원으로 촉매반응을 촉진시키는 반도체 물질이다. TiO2는 안정성과 저렴한 가격으로 가장 널리 사용되며, 아나타제와 루타일상의 TiO2가 상업적으로 활용된다. 밴드갭 에너지 이상의 빛이 조사되면 전자(e-)와 정공(h+) 쌍이 생성되어 유기물을 산화분해시킨다. 광촉매는 공기 중 오염물질, 수중 유기화합물, 세균 등을 무해한 물과 탄산가스로 변화시키는 광범위한 응용이 가능하다. 2. 메틸렌블루(Methylene Blue) 분해 메틸렌블루는 화학식 C16H18ClN3S의 헤테로...2025.12.10
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반도체와고분자화학기초설계및실험) 기능성 산화물 TiO2의 광촉매 특성 분석에 대한 레포트2025.01.201. 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. 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 ru...2025.01.20
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