학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2008년 봄 (04/23 ~ 04/25, 제주ICC) |
권호 | 14권 1호, p.630 |
발표분야 | 에너지/환경 |
제목 | TiO2 nanowire 제조 및 가시광에서의 물 분해 수소제조 |
초록 | 본 연구에서는 TiO2와 TiO2 nanowire를 CdS와 합성하여 CdS가 담지된 광촉매 특성에 따른 물 분해 수소 제조 효율을 알아보았다. TiCl4를 출발 물질로 TiO2인 TiON (NP)을 합성하여 열처리하였으며(NP400), NP 졸과 NP400을 각각 NaOH를 이용하여 150℃에서 72시간 동안 nanowire를 합성하여 열처리하였다 (NSW400, NPW400). FE-SEM으로부터, NP400은 3~10 nm의 구형입자, NSW400과 NPW400의 직경은 각각 30과 60 nm 내외이고, 길이는 수십~수백 nm인 nanowire 형태를 갖고 있음을 확인했다. 또한, XRD 결과로부터 NP400과 NPW400은 뚜렷한 TiO2 결정구조를 나타낸 반면, NSW400의 경우는 결정구조를 이루고 있지 않았다. 이렇게 제조된 NP400과 nanowire를 CdS와 합성하여 고순도 Ar 기체로 30분 동안 purging한 물과 IPA (1:1) 혼합용액에 첨가한 후 400 nm 이상의 가시광 영역에서 진행하였으며, GC로 발생 수소를 분석하였다. 실험 결과로부터, CdS/NPW400이 73.7 (µmol/g•h)로 가장 높았으며 CdS/NP400보다 약 2배 정도 높았지만, CdS/NSW400는 CdS/NP400보다 1.5배 정도 효율이 낮았다. 이는 수소 제조 시 구형입자인 NP400보다 wire 형태인 NPW400이 더 효율적이지만, 결정화도가 낮은 NSW400 wire의 경우에는 오히려 구형입자보다 수소 효율이 감소함을 알 수 있다. 이 연구는 과학기술부의 지원으로 수행하는 21세기 프론티어연구 개발사업 (수소에너지사업단)의 일환으로 수행되었습니다. |
저자 | 이태규, 김동형, 윤우석, 황철순, 김영미 |
소속 | (주)나노팩 |
키워드 | 광촉매; 광화학반응; 수소; 태양광; 물분해 |
원문파일 | 초록 보기 |