TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해

소개

"TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해 물리화학실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험 배경 및 원리

3. 실험기구 및 시약

4. 실험 방법
1) Beer-Lambert 법칙 보정
2) 광촉매와 반응물의 준비
3) 빛의 조사 (햇볕이 나는날)
4) 여과
5) 가시광선 스펙트럼

5. 실험결과
1) 5ppm 일때 광촉매가 들어있는 MG의 자외선-가시광선 스펙트럼 결과
2) Beer-Lambert 법칙의 보정 : MG 용액의 농도에 따른 최대흡수파장에서의 흡광도
3) 시간별 흡광도와 농도

6. 토의

7. 참고문헌

본문내용

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

2. 실험 배경 및 원리
산화타이타늄(TiO2)은 다양한 응용성을 띤 반도체이다. 흰색 페인트의 주요 원료로서 1991년 한해를 기준으로 할 때 연간 3000만 톤이나 생산되기도 하였으며, 그 외에 화장품을 제조하 는 데에도 중요한 역할을 한다. 또한 TiO2는 띠간격이 약 3.2eV에 달하는 넓은 띠 간격 반도 체 부류에 속하여 360nm 이하의 파장을 잘 흡수한다. 흡수된 빛은 전도띠에 전자(electron) 와 가전자띠에 정공(hole)을 생성시켜, 이들은 주위의 흡착된 분자들에 산화환원 반응을 유 발한다.

- 광촉매 반응(photocatalytic reaction)
빛의 도움으로 진행하는 촉매 반응. 그 반응계에서는 촉매가 공존하여, 그것만으로는 반응이 진행하지 않거나 또는 느린 경우에 빛을 비춤으로써 그 반응이 촉진되는 경우를 뜻하는데, 다만 빛의 흡수에 따른 열적 효과에만 의하는 것은 제외한다. 반응계의 외부에서 빛의 에너지가 가해지므로 반응계 자체로서는 자유 에너지가 감소하도록 반응이 진행하는 경우도 있고, 결과적으로는 증대하는 경우도 있다. 촉매의 작용은 밫의 도움을 받아 활성종을 만들어서 그 결과 반응이 진행하는 경우도 있고, 촉매가 빛 증감제와 마찬가지 작용을 하는 경우 도 있다.

참고자료

· 물리화학실험, 대한화학회, 청문각, 1999, p. 206~210
· 물리화학. Laidler 외, 2판, 자유아카데미, 1997, p. 485~493