TiO2 광촉매 실험 레포트

소개

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목차

1. 서론

2. 이론적 배경
1) 광촉매 종류
2) 광촉매 원리
3) TiO2 광촉매 특성
4) TiO2 광촉매 활용

3. 실험 과정 및 결과

4. 논의

5. 참고문헌

본문내용

1. 서론
산업분야에서 사용되는 유기 용제의 배출은 산업발전과 더불어 수질, 토양, 대기, 해양 등 환경에 심각한 문제를 야기하고 있다. 이러한 환경문제가 인류의 과제로 주목받으면서 광촉매 연구가 다양한 관점에서 활발하게 이루어지고 있다. ‘광촉매 반응’이란 빛을 받으면 반응 전후에 물질이 변화하지 않는 촉매반응을 말하며, 광촉매로는 분말 입자나 박막상 등의 형태가 주로 사용된다. TiO2는 다양한 광촉매와 비교했을 때, 특정 물질에 대해서만 효율이 좋거나 유해 이온이 발생하지 않고 빛을 받아도 변하지 않아 반영구적이므로 사용범위가 제한적이지 않고 환경친화적인 광촉매이다. 우리는 TiO2_Cu 15%, TiO2_Cu 15%_Ag15%, TiO2_Cu 15%_Ag30%을 TiO2 Dye degradation 등의 과정을 거쳐 합성하여 시간에 따른 반응 과정과 실제 태양광과 Xe lamp에서의 반응을 비교해보았다.

2. 이론적 배경
1) 광촉매 종류
광촉매로 사용할 수 있는 물질로는 TiO2, CdS, ZrO, ZrO2, SnO2, V2O3, WO3과 복합금속산화물 등이 있다. 일반적으로 광촉매 반응에 대한 활성은 TiO2 > ZnO > ZrO2 > SnO2 > V2O3의 순으로 알려져 있다. 이들 중 ZnO와 CdS는 빛을 흡수하며 촉매가 빛에 분해되어 Zn, Cd 이온이 발생하고, WO3와 ZnO는 특정한 물질에 대해 광촉매로서 효율이 좋다. 그러나 TiO2는 빛을 받아도 변하지 않아 반영구적으로 사용 가능하며, Cl2나 O3보다 산화력이 높고, 모든 유기물을 산화시켜 물과 이산화탄소로 분해한다.
TiO2 광촉매의 결정은 세가지의 형태가 존재한다. 세가지 결정 형태 중 가장 일반적인 형태인 Rutile와 결정 형태 중 드물게 존재하는 Anatase, 750℃의 고온에서 자동으로 rutile 구조로 변환되는 Brookite가 이에 해당한다. Rutile는 SnI2과 동일형이며, 백색의 고체로 안료나 페인트의 원료로 사용된다.

참고자료

· 이용준, “TiO2 광촉매의 박막제조와 병원성세균에 대한 살균효과”, 조선대학교 박사학위논문, 2007
· 양용식, “TiO2 광촉매의 페놀분해반응 메커니즘”, 한국과학기술정보연구원
· 한국과학기술정보원, “광촉매”, 한국과학기술정보연구원, 2002
· 최원용, “TiO2 광촉매 반응 연구”, 공업화학, 14권, 8호, pp. 1011-1022, 2003
· 정갑섭, “UV/TIO2에 의한 수용성 염료의 분해에 관한 연구”, 한국환경과학회지, 12권, 3호, pp. 319-324, 2003
· 한국식품안전연구원, “로다민 B”, http://www.kfsri.or.kr/02_infor/infor_01_02.asp?idx=107