Synthesis of x wt%-Sb₂S₃/ZnO sol-gel method and hydrogen production from water and methanol photo-decomposition = Synthesis of x wt%-Sb₂S₃/ZnO sol-gel method and hydrogen production from water and methanol photo-decomposition

국문 초록 (Abstract)

대표적인 광촉매 중 하나인 ZnO는 각종 유해 유기물질을 분해하는 능력이 우수하다고 잘 알려져 있다. 유기물 분해 능력을 갖는 ZnO를 이용한 에너지원 개발에 관한 연구가 많이 진행되고 있는데, 특히 물이나 저급 알코올류를 분해하여 차세대 청정에너지인 수소를 제조하는 연구가 주목받고 있다. 하지만 ZnO를 이용한 물분해 수소 제조의 경우 높은 밴드 갭(3.3 eV)으로 인하여 짧은 파장의 빛만 흡수하고 가시광선을 잘 흡수하지 못해 효율이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이를 보안하기 위해 가시광선 흡수 능력이 뛰어난 설파이드계 촉매를 사용하고자 하였다. 주 촉매인 ZnO를 담체로 하여 흡광 능력을 향상시키고자 표면에 Sb₂S₃를 도핑하였다. 촉매는 ZnO를 먼저 수열 합성법으로 합성한 후, 졸겔법으로 Sb₂S₃를 서로 다른 질량 비율로 도핑하였다. 촉매의 물리화학적 특성은 XRD, BET, SEM, EDS 등으로 확인하였고, UV-Vis, PL, Photo current를 이용하여 광 활성을 분석하였다.