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광촉매 기술에 관하여

저작시기 2012.11 |등록일 2013.04.06 한글파일한컴오피스 (hwp) | 4페이지 | 가격 500원

목차

3.1 광촉매 기술이란?
3.2 광촉매 소재
3.3 황화수소()를 이용한 광촉매 기술
3.4 광촉매 기술의 응용
4. 참고문헌

본문내용

3. 광촉매 기술

3.1 광촉매 기술이란?
지구상에 도달되는 에너지량이 전 세계가 필요로 하는 에너지의 1만 배에 해당하는 태양에너지를 효율적으로 사용하기 위해, 우리 인류는 지구역사와 함께 끊임없이 진화해온 식물의 메커니즘을 이해하고 따라하려 노력해 왔다.
햇빛을 이용하여 물에서부터 수소를 추출해내는 광촉매의 역할이 알려진지는 40년이 되었지만, 광흡수능력과 물을 분해하여 수소를 생산하는 효율은 아직 미흡한 수준이다. 물 분해로 수소를 생산하기 위해서는 광촉매 상에서 궁극적으로 다음과 같은 반응이 일어나야 한다.

열역학적으로 이 반응은 비자발적이며 약 1.23eV의 에너지가 필요하다. 이 에너지를 빛으로부터 얻게 해주는 것이 광촉매의 작용이다. 따라서 물 분해용 광촉매는 띠 간격이 1.23eV보다 커야하며 광촉매 시스템에 포함되어 있는 각각의 반응들의 효율손실에 의한 과전압을 고려한다면 적어도 1.6~2.0eV 정도의 띠 간격을 가져야 한다.
일반적으로 띠 간격이 클수록 정공과 전자의 산화환원 반응에 대한 구동력이 커지는 장점이 있으나 높은 에너지의 광자가 요구되므로 태양광을 효율적으로 이용할 수 없다는 단점이 있다. 반대로 띠 간격이 작으면 태양광을 좀 더 많이 흡수할 수 있으나 산화환원 반응에 대한 구동력은 떨어지게 된다. 현재 광촉매 연구의 핵심은 높은 양자 수율, 특히 가시광선 하에서 높은 효율을 보이는 촉매 물질 개발에 있다. 하지만, 대부분 촉매는 가시광선을 잘 흡수하지 못하거나 반응 중 분해되어 촉매로서의 역할을 잘 수행하지 못한다.

참고 자료

네이버 지식백과, http://terms.naver.com/index.nhn?mobile
신소재경제신문, 수소 대량생산의 새 해법, ‘태양광’, http://www.amenews.kr/atc/view.asp?P_Index=8016
신소재경제신문, 수소 기술-신재생E 결함, E 독립 ‘열쇠’, http://www.amenews.kr/atc/view.asp?P_Index=9618
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