광촉매 이용 반응속도 상수 측정

목차

1. 실험제목
2. 실험날짜
3. 실험이론
4. 시약
5. 실험결과
6. 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1.실험제목: 광촉매 이용 반응속도 상수 측정

2.실험날짜: 2021/10/18

3.실험 이론
촉매란 화학반응에서 자신은 변화하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 개시시키는 역할을 수행한다. 광촉매는 촉매의 한 종류로 빛을 에너지원을 촉매반응을 촉진시켜 각종 세균 및 오염 물질을 분해시켜주는 물질을 의미한다. 빛에너지를 받으면 정공과 전자의 쌍이 생성되고 전자는 산소, 정공은 물 분자에 결합해 라디칼을 형성하고 유기물이 이산화탄소와 물로 분해된다.
대표적을 사용되는 광촉매물질은 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO2, CdS, GaP, InP, WO3등이 있고 TiO2의 장점은 1. 빛을 받아도 변하지 않고 촉매반응에 대한 산화물의 반도체 활성이 높고 모든 유기물을 산화시킨다. 2. 모든 유기물을 이산화탄소와 물로 분해시킨다. 3. 광촉매로서 내구성, 내마모성이 우수하다. 4. 안전하고 무독한 물질이므로 환경과 신체에 해가 없다. 5. Ti는 지각에서 아홉번재로 많은 원소이므로 경제적이다.
ZnO와 CdS는 빛을 흡수하여 촉매가 분해된다는 단점과 WO3는 특정물질에 대해서만 효율이 좋다는 단점이 있다.
TiO2는 대표적으로 Rutile, Anatase, Brookite 등의 구조를 가지는데 Rutile은 고온에서 안정성을 보이고, Anatase는 저온에서 안정성을 보이며, Brookite는 자연 광물에서만 나타나므로 Rutile과 Anatase가 TiO2중 제조하기가 쉽다. 광촉매로는 Rutile보다 높은 산화에너지를 가지는 Anatase가 쓰인다.

4.시약
증류수
TiO2분말(Degussa P-25)
안정하며 빛을 흡수해 다른 물질을 산화시키는 능력이 뛰어난 광촉매이다. 무독성이 큰 장점이며 385nm의 빛을 흡수해 광촉매의 활성을 일으킨다.

참고자료

· 고병열, 김기일, 박창걸, 박영서, 강형무, “광촉매 기술과 연구 동향”, 한국과학기술정보연구원, 2002년. pp.13-17
· 안태규, “광촉매 반응 메커니즘 연구”, 성균관대학교, 2019년.
· 최원용, “TiO2 광촉매 반응 연구”, 포항공과대학교 환경공학부, 2003년, pp.2-4