TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해

목차

1. 실험 목표
2. 이론 및 배경
3. 실험기구 및 시약
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 토의 및 고찰
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
넓은 띠 간격 반도체의 광촉매 역할을 이해하고, 산화티타늄 콜로이드를 광촉매로 유해한 염료 분자인 malachite green을 분해할 때 그 과정을 가시광선 흡수 스펙트럼이 사라지는 것을 관찰하면서 광분해 반응을 관찰한다.

2. 이론 및 배경
빛의 특성
빛은 사람의 눈으로 들어와 시각 신호를 만들어낼 수 있는 전자기파로서 파장 범위가 대략 400-700 nm인 것이며, 가시광선(visible light)이라고도 한다. 더 넓은 뜻으로는 가시광에 파장이 더 긴 적외선과 파장이 더 짧은 자외선까지 포함한 전자기파를 뜻하기도 하며, 광학에서는 광파(optical wave)라고 한다. 아주 넓은 뜻으로는 전자기파 전체(라디오파, 극초단파, 적외선, 가시광선, 자외선, 엑스선, 감마선)를 뜻하기도 한다

<중 략>

띠구조
고체 상태의 물질 내부의 전자들이 가질 수 있는 에너지 상태의 범위나 가질 수 없는 에너지 상태의 묘사한 함수 또는 구조이다. 물질의 기본을 이루는 원자 내부의 전자는 갖을 수 있는 상태의 에너지와 갖을 수 없는 상태의 에너지가 정해져있다. 양자역학 이론을 통해 원자 내부의 전자는 특정한 에너지를 갖게되며, 이때 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 또한, 원자 내부의 전자를 묘사하기 위해 에너지를 운동량의 함수로 표현할 수 있다. 운동량의 경우 크기와 방향을 갖는 벡터 물리량이며, 방향성을 갖는 파수 (Wave number)로 묘사할 수 있다. 따라서, 원자 내부 전자의 에너지 상태는 파수의 함수로 표현할 수 있다. 원자가 모여 분자 또는 고체 상태의 물질을 형성할 때, 해당 분자 또는 고체 내부에 존재하는 전자 역시 불연속적인 특정한 에너지 값을 갖게되며, 이를 3차원의 파수벡터(Wave vector)로 표현할 수 있다. 이와 같이 물질 내부의 전자의 에너지 상태를 파수벡터의 함수로 표현한 것을 띠구조라고 하며, 띠구조의 특성에 따라 물질의 전기적, 화학직 및 기계적 특성이 결정된다.

참고자료

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