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제111회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 TiO2-embedded carbon nanofibers을 이용한 광촉매적 수소생성

등록일
2013년 2월 14일 16시 56분 09초
접수번호
1259
발표코드
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발표시간
4월 17일 (수요일) 16:00~19:00
발표형식
포스터
발표분야
환경에너지
저자 및
공동저자
김민주, 김순현1,*, 인수일2,*
대구경북과학기술원(DGIST) 에너지시스템공학전공, Korea
1대구경북과학기술원(DGIST) 나노바이오연구부, Korea
2대구경북과학기술원(DGIST) 에너지 시스템 공학과, Korea
무한한 에너지원인 태양광을 이용하는 광촉매적 물분해 수소 생산방법은 매우 전망이 밝은 분야이다. 광촉매 분말을 사용하는 경우 광촉매의 반응 후 TiO2분말을 다시 분리하여 제거하는 공정이 필요하다. 그러나 TiO2/CNFs는 분말의 분리, 제거공정을 생략 할 수 있는 경제성과 편이성이 돋보이는 (청정에너지를 위한) 광촉매의 새로운 형태이다. 분리해낸 TiO2/CNFs는 형태의 변형 없이 재사용이 가능하고, CNFs는 비표면적이 크기 때문에 촉매 지지체로 응용했을 때 그 효율이 극대화 될 수 있다. TiO2/CNFs은 물에서의 안정성이 양호하고, 재생 가능하며, 지속적으로 사용 가능한 에너지원인 수소를 생산하기 위한 새로운 광촉매로 주목할 만하다. 본 연구에서는 TiO2광촉매를 CNFs 지지체 위에 함양시키고 광촉매적 물분해로 수소를 생성한다. 고분자 Polyacrylonitirle(PAN)과 광촉매 TiO2을 섞은 용액을 전기방사하여 TiO2/PANnanofibers를 제작한다. TiO2/PANnanofibers는 온도를 점증적으로 올려 소성시키는 Carbonization 그리고 Oxidation을 통해서 순차적으로 TiO2/CNFs로 완성된다. 자외선 조사 하에서 Pt deposition을 하고 MeOH를 electron donor로 사용하여 수소의 생성효율 향상에 기여 할 수 있도록 한다. Pt deposition이 된 TiO2/CNFs에 자외선을 조사 후 수소 생성량은 4.07 mmol/g 이다. 본 연구는 TiO2/CNFs를 광촉매적 물분해를 통한 수소생성 연구에 최초로 적용하였으며 지속적 연구개발을 통하여 효율 향상과 다양한 광촉매 반응 분야로의 응용을 기대할 수 있다.
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