[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해

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레포트 > 공학계열
2010.07.30
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[물리화학실험] 산화티타늄 광촉매에 의한 분자의 분해

광촉매 분해 반응

소개글

[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해에 대한 자료입니다.

1.말라카이트 그린(MG
2.Beer-Lambert law
3.산화티타늄
4.TiO2 광촉매 반응

본문내용

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

Cf) 띠 간격 반도체 : 띠 간격이란 반도체, 절연체의 띠 구조 에서 전자에 점유된 가장 높은 에너지 띠의 맨 위부터 가장 낮은 공간 띠의 바닥까지 사이의 에너지 준위나 그 에너지 차이를 말한다. 띠 간격이 큰 물질은 광자에 의하여 전자가 여기되기(exciting) 어렵고 그대로 광자가 통과되기 때문에 가시광선 범위의 에너지 이상으로 큰 띠 간격을 가지는 물질은 투명하게 된다.

Beer-Lambert law : 빛이 균일한 매질을 통과할 때 빛의 세기가 감소하는 것을 시료 두께의 함수로 나타내고, 농도의 효과에 대한 식을 유도한 법칙이다.
A(absorbance)= log(1/T) = -logT = εlc
T = transmittance = io(입사된 빛의 세기)/i(측정된 빛의 세기)
ε = molecular absorptivity (L/mol.cm)
l = 빛이 매질의 지나는 거리 (cm)
c = 용액의 농도 (mol/L)

TiO2 광촉매 반응 : 반도체 에너지 밴드는 가전자대, 전도대 및 이들 사이에 금지대가 존재한다. TiO2의 경우에 금지대의 에너지 gap이 3.2eV로 이 이상의 에너지를 흡수한 가전자대의 전자는 여기(exciting)되어 전도대로 이동하게 되어 이동이 자유롭게 된다. 전자가 여기할 때 가전자대에는 정공이 되고 역시 이동은 자유롭게 된다. 따라서 자외선을 조사하게 되면 활성 상태가 된다. TiO2의 경우 정공의 산화력이 보다 강력하기 때문에 주로 수산기라디칼이 유기물질을 산화시켜 탄산가스와 물로 산화 분해한다.

#물리화학실험 #광촉매 #산화타이타늄 #산화 #타늄

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