솔젤법을 이용한 TiO₂박막제조 및 밴드갭 에너지 측정

소개

솔젤법 (Sol-Gel Process)을 이용한 TiO₂
박막제조 및 밴드갭(bandgap)에너지 측정

목차

※실험결과
(1) 파장(nm)에 따른 absorbance의 변화 그래프(UV-Vis)
(2)측정결과를 conversion하여 TiO₂막의 bandgap 설정
※티타늄 옥사이드의 특성(TiO₂)

본문내용

※티타늄 옥사이드의 특성(TiO₂)
TiO₂는 Srilankite, anatase, rutile, brookite, 그리고 amorphous 등의 상이 있다. 보통은 아나타제와 루타일이 가장 많고 공업적으로도 가장 많이 이용된다. TiO₂는 물리화학적으로 매우 안정하고, 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 사용된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그러나 TiO₂의 가장 큰 특징을 말하라고 하면 단연 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 들 수 있다.
우선 광촉매란 광화학과 촉매가 결합된 의미로 빛에너지에 의하여 활성을 나타내는 촉매를 말한다. 즉, 빛에너지를 TiO₂에 조사하면 빛에너지를 흡수한 촉매가 활성을 나타내어 유기물들을 산화 또는 환원시키는 역할을 한다. 광촉매의 메카니즘은 금속산화물의 가전자대와 전도대의 밴드갭에너지와 관련되어 있다. 금속 산화물은 가전자대(valence band: VB)와 전도대(conduction band:CB)로 구성된 분자 궤도함수로 이루어져 있고 이 두 밴드간의 차( E = ECB - EVB = hν)를 밴드갭(band gap)이라고 하며, 이 밴드갭 에너지가 대략 2.0∼4.0 eV 정도이면 반도체의 특성을 나타내게 된다. 여기에 해당되는 밴드갭 에너지 차이를 갖는 반도체 화합물 중 대표적인 광촉매로는 TiO₂, ZnO, Fe2O3, CdS, ZnS, SnO와 같은 화합물이 있다.

참고자료

· 없음