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반도체와고분자화학기초설계및실험) 기능성 산화물 TiO2의 광촉매 특성 분석에 대한 레포트2025.01.201. TiO2의 결정성 및 광촉매 특성 광촉매 물질은 광원에 반응하여 특정한 화학 반응의 반응 속도에 영향을 주는 촉매 물질로, 일반적으로 넓은 밴드갭을 가진 반도체로서 밴드갭 이상의 에너지에 해당하는 파장의 광원에 노출되면 전자가 가전도대에서 전도대로 전이되어 전기전도도가 증가하는 활성을 보인다. 1. TiO2의 결정성 및 광촉매 특성 TiO2는 널리 사용되는 광촉매 물질로, 결정 구조에 따라 다양한 광촉매 특성을 나타낸다. 일반적으로 anatase와 rutile 두 가지 결정 구조가 잘 알려져 있는데, anatase 구조가 ru...2025.01.20
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광촉매 이용 반응속도 상수 측정2025.01.151. 광촉매 광촉매는 빛을 에너지원으로 하여 화학반응을 촉진시키는 물질을 의미한다. 빛에너지를 받으면 정공과 전자의 쌍이 생성되고 전자는 산소, 정공은 물 분자에 결합해 라디칼을 형성하여 유기물을 이산화탄소와 물로 분해시킨다. 대표적인 광촉매 물질로는 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO2, CdS, GaP, InP, WO3 등이 있으며, 그 중 TiO2가 가장 널리 사용되는데 빛을 받아도 변하지 않고 촉매반응에 대한 산화물의 반도체 활성이 높으며 모든 유기물을 산화시킬 수 있는 장점이 있다. 2. 반응속도 상수 측정 반응속도 ...2025.01.15
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나노결정 태양전지의 제작 예비2025.05.091. 반도체 태양전지 반도체 태양전지는 태양열(가시광선)의 흡수, 즉 에너지에 의해 p형 반도체에서는 정공이 발생하고, n형 반도체에서는 전자가 발생하는 반응을 이용한다. p-n 접합에 의해 발생한 정공과 전자는 반도체를 통해서 서로 이동하며 전류를 운반할 수 있게 된다. 반도체 태양전지의 경우 사용되는 재료에 따라 반도체 단결정(single crystalline) 태양전지와 반도체 다결정(polycrystalline) 태양전지로 구분할 수 있다. 단결정 태양전지는 고체의 실리콘이 모두 균일한 방향으로 배열되어 있어 20% 이상의 ...2025.05.09
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메틸렌블루를 이용한 광분해속도 결정 예비 레포트(A+)2025.05.061. 촉매 촉매는 반응 과정에서 소모되지 않으면서 반응속도에 변화를 유발하는 물질을 의미한다. 일반적으로 촉매가 존재하면 반응이 빠르게 진행되며, 이는 더 적은 Activation Energy가 요구되기 때문이다. 촉매는 물질의 상에 따라 균일 촉매와 불균일 촉매로 구분할 수 있으며, 반응에 관여하는 방식에 따라 정촉매와 부촉매로 구분할 수 있다. 2. 광촉매 광촉매는 반응 과정에서 빛을 받아들여 촉매 작용을 진행함으로써 반응속도에 영향을 주는 물질을 의미한다. 이번 실험에서 사용하는 TiO2의 경우도 광촉매 중 하나로 빛을 조사하...2025.05.06
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BET 원리와 이해2025.01.121. BET 이론 BET 이론은 1938년 Brunauer, Emmett, Teller에 의해 개발된 방법으로, 미세하게 분산된 다공성 고체의 비표면적을 측정하는 데 사용됩니다. 이 이론은 물리 흡착에 적용되며, 흡착된 분자가 다음 흡착될 분자의 흡착점이 될 수 있다는 가정을 기반으로 합니다. BET 이론은 단분자층 흡착량을 쉽게 결정할 수 있으며, 흡착열과 관련된 상수 C를 제공합니다. 이를 통해 고체 표면의 비표면적을 계산할 수 있습니다. 2. 흡착 등온선 흡착 등온선은 일정 온도에서 기체 압력에 대한 흡착량을 나타냅니다. 흡착...2025.01.12
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A+ 물리화학실험-Raman spectroscopy(라만 분광법)실험 보고서2025.01.101. IR과 Raman spectroscopy IR과 Raman spectroscopy는 분자의 진동운동을 이용하여 분자 구조를 분석하는 기본 원리가 같다. 분자의 대칭성에 따라 특정한 진동운동이 IR 또는 Raman 스펙트럼 하나에서만 나타나거나 IR과 Raman 스펙트럼에서 같이 나타나지만 피크의 세기가 다르기 때문에 두 분광법은 상호 보완적으로 사용된다. 2. Raman Scattering의 원리 복사선이 물질을 투과할 때 복사선의 진동하는 전기장은 물질 중의 전자들이 핵을 중심으로 진동을 하게 하여 주기적인 편극이 일어나게 ...2025.01.10
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[화공생물공학실험] 광촉매 이용 반응속도 상수 측정 실험 예비레포트2025.01.191. TiO2 광촉매를 이용한 유기물 분해 반응 이 실험의 목표는 TiO2 광촉매를 이용해 유기물 분해 반응의 메커니즘을 이해하고, 반응의 특성을 분석하는 것입니다. 이를 위해 methylene blue 용액에 TiO2를 첨가하고 자외선을 조사하면서 반응 시간에 따른 methylene blue 농도 변화를 측정하여 반응속도 상수와 반응 차수를 계산하는 방법을 학습합니다. 2. 반응속도 상수 및 반응 차수 계산 이 실험에서는 흡광도 측정을 통해 미지시료의 methylene blue 농도를 구하고, 이를 바탕으로 반응속도 상수와 반응 ...2025.01.19
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[화공생물공학실험] 광촉매 이용 반응속도 상수 측정 실험 결과레포트2025.01.191. 광촉매 반응 속도 상수 측정 실험을 통해 TiO2 광촉매를 이용한 Methylene blue 분해 반응의 반응 차수와 반응 속도 상수를 계산하였다. 0차, 1차, 2차 반응 가정 하에 실험 결과를 분석한 결과, 1차 반응 가정이 가장 적합한 것으로 나타났다. 반응 속도 상수(k)는 0.0146 min-1이며, 반감기(t1/2)는 47.47분으로 계산되었다. 또한 Beer 법칙을 이용하여 계산한 결과에서도 1차 반응이 가장 잘 맞는 것으로 나타났으며, 반응 속도 상수(k)는 0.0133 min-1, 반감기(t1/2)는 52.11...2025.01.19
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염료를 이용한 화학적 에너지 소자 제작 실험(DSSC,DSC)2025.01.071. 염료감응 태양전지(DSSC) 이 실험은 염료를 이용하여 연료 감응형 태양전지를 제작하고 연료 감응 메커니즘을 이해하는 것을 목적으로 합니다. 태양빛이 DSSC의 투명전극을 통과하여 TiO2 표면에 흡착된 염료에 도달하면, 염료가 태양빛을 흡수하여 전자가 들뜬 상태로 전이됩니다. 이 들뜬 전자는 TiO2의 전도대로 주입되어 외부 회로를 통해 상대전극으로 이동하면서 전류가 발생합니다. 한편 전자를 잃은 염료는 전해질 내의 I-로부터 전자를 얻어 환원되고, I-는 I3-로 전환됩니다. I3-는 상대전극으로부터 전자를 얻어 다시 I-...2025.01.07
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전도 유망한 광촉매 TiO2란 무엇인가2025.01.091. 광촉매 광촉매는 반응에 직접 참여하지만, 반응 후에 소모되지 않고 오직 반응 메커니즘의 경로를 변경하고 반응 속도를 가속화합니다. TiO2의 광촉매 효율을 향상시키고 기본 과정을 이해하기 위한 연구 노력은 종종 에너지 재생 및 에너지 저장과 관련이 있으며, 최근 몇 년 동안 환경 정화에의 응용은 비균질 광촉매 분야에서 가장 활발한 분야 중 하나가 되었습니다. 2. TiO2의 구조 TiO2의 광촉매 활성은 결정성, 불순물, 표면적, 표면 수산기 그룹의 밀도 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 그러나 가장 중요한 요소는 그것의 결...2025.01.09
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