Understanding the Mechanism of Photocatalytic Reaction

1. 실험 결과

이번 실험에서는 여러 종류의 photocatalyst를 사용하여 다양한 조건에서 photocatalytic 반응을 관찰하였다. 실험에 사용된 photocatalyst로는 TiO2(이산화타이타늄), ZnO(산화아연), 그리고 g-C3N4(그래핀 기반 탄소 질화물)를 선택하였으며, 각각의 물질이 어떠한 환경 하에서 얼마나 효과적으로 물질 분해 반응을 촉진하는지를 분석하였다. 먼저, TiO2 photocatalyst의 결과를 살펴보면, UV 광을 이용했을 때 가장 높은 효율을 보였다. TiO2는 365nm 파장대의 UV 램프 아래에서 실험되었으며, 이때 오염물질로는 메틸렌 블루 용액을 사용하였다. 실험 과정에서 일정 시간 간격으로 샘플을 채취하여 UV-Vis 분광법을 통해 농도를 측정하였다. 그 결과, 3시간 후 메틸렌 블루의 농도가 초기 농도의 약 15%로 감소했으며, 이는 TiO2의 경우 photocatalytic 활성도가 높음을 나타낸다. TiO2의 구조적 특성과 반응 메커니즘 덕분에, UV 광에 의해 전자-정공 쌍이 생성되고 이들이 주변 화학종과 반응하여 메틸렌 블루를 분해하는 것으로 보인다. ZnO photocatalyst를 사용한 실험에서도 유사한 결과가 도출되었으나, 효과는 TiO2보다 약간 떨어졌다. ZnO 역시 …