ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
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Research Papers : Preparation and Characterization of Nanostructured Carbon/TiO2 Photocatalysts
Abstract
In this work, nanostructured carbon/ TiO_2 photocatalysts were made by the carbonization of cellulose/ TiO_2 which was prepared by anchoring the TiO_2 on the surfaces of cellulose particles in order to improve the photoactivity of pure TiO_2. The surface properties of the photocatalysts were studied in the context of FT-IR and XRD measurements. The specific surface areas and elemental compositions of the photocatalysts were studied in volumetric N_2/77 K measurement and EDS, respectively. The photoactivities of the photocatalysts were evaluated using a photo-decomposition method under UV light. The experimental results showed that the TiO_2 crystal phases of the carbon/ TiO_2 had an anatase-from revealed by WAXRD. The carbon/ TiO_2 was observed to have a better photoactivity than that of pure TiO_2. This result was probably due to the relatively increased specific surface areas of the carbon/ TiO_2, compared to pure TiO_2 and to the growth TiO_2 crystals that caused increased light absorption of TiO_2 in carbon/ TiO_2.
논문 : 나노구조형 Carbon/TiO2 광촉매의 제조 및 특성
초록
본 연구에서는 나노구조형 cellulose/TiO_2를 탄화시켜 나노구조형 carbon/TiO_2 광촉매를 제조하였으며, 이때 담지체인 carbon과 촉매인 TiO_2의 미세구조가 carbon/TiO_2 광촉매의 광활성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. Carbon/TiO_2의 제조 과정에 따른 화학적 조성의 변화는 EDS를 통해 알아보았으며, 표면 관능기는 FT-IR을 통하여 분석하였다. 또한 시료의 미세구조와 비표면적은 XRD와 BET를 통해 각각 알아보았으며, 제조한 광촉매의 광활성은 UV하에서 전분 분해실험을 통해 알아보았다. 실험 결과, 탄화과정 후에도 TiO_2상은 anatase형을 취하고 있으며, 제조된 carbon/TiO_2 광촉매는 순수한 TiO_2보다 다소 높은 광활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 이는 탄화과정이 진행됨에 따라 초기 담지체인 cellulose의 질량손실에서 기인된 carbon표면의 TiO_2양의 상대적인 증가와, TiO_2의 결정 크기의 증가로 인한 결정의 광흡수가 증가 때문인 것으로 사료되며, carbon/ TiO_2가 담지체의 특성 때문에 순수한 TiO_2보다 상대적으로 큰 비표면적을 가지기 때문인 것으로 사료되어진다.