[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 예비보고서 A+

소개

"[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 예비보고서 A+"에 대한 내용입니다.

만점으로 A+ 받은 보고서입니다.

목차

01. 실험 제목
02. 실험 목적
03. 실험 원리
04. 실험 방법
05. 시약조사
06. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해

2. 실험 목적
넓은 띠간격 반도체의 광촉매적 역할을 이해하고, 산화타이타늄 콜로이드를 광촉매로 써서 유해한 염료 분자인 말라카이트 그린을 분해할 때, 그 과정을 가시광선 흡수 스펙트럼이 사라지는 것을 관찰하면서 추적한다.

3. 실험 원리
1) 광촉매(photocatalyst)
- 화학 반응 중 전자기파 또는 빛에 의해 반응이 진행되는 것을 광화학 반응이라고 한다. 광촉매는 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고, 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물이다. 대표적인 광촉매로 물을 광분해하여 수소 및 기체를 얻기 위해 사용되는 이산화 타이타늄(TiO2)이 있다.
- 일반적인 촉매처럼 반응 속도에 영향을 주는 물질이다. 그러나 일반 촉매와는 다르게 빛을 받아야만 화학반응에서 속도에 영향을 줄 수 있다. 즉, 일반적인 촉매는 열역학적으로 가능한 반응계에서만 유효하지만 광촉매는 열역학적으로 불가능한 반응도 빛의 도움을 받아 가능하게 한다. 이에 따라 광촉매는 반응계의 활성화 에너지를 낮춤으로써 반응속도를 높이는 일반적인 촉매와는 다른 원리로 반응한다.
- 광촉매는 주로 반응을 촉진시키는 정촉매의 역할을 하는 것이 많으며 이러한 반응을 광촉매 반응이라고 한다.
- TIO2와 같은 광촉매는 빛을 흡수하여 높은 에너지 준위로 만들고, 그 에너지를 반응 물질에 공급하여 화학 반응을 일으킨다.
* 광촉매의 조건
- 광학적으로 활성이 있으면서 광부식이 없어야 한다.
- 생물학적으로나 화학적으로 비활서이어야 한다.
- 가시광선이나 자외선 영역의 빛을 이용할 수 있어야 할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴해야 한다.

참고자료

· 물리화학실험, 청문각, 대한화학회, p.203-207
· Wikipedia, photolysis
· 네이버, 광촉매, http://naver.me/XOYHApez
· Wikipedia, beer-lambert law