Abstract
Photocatalytic properties of $TiO_2$ nanopowders has been received much attention due to their high potentials for environmental applications such as remediation of polluted environments. The $TiO_2$ nanopowders doped with metal or non-metal elements have been synthesized by variety methods such as flame method, chemical vapor synthesis, sol-gel, ion implantation, which affect a doping behavior in different ways resulting in different surface characteristics, leading to different photocatalytic activity. In addition to an effect of synthesis methods, the photocatalytic activity of $TiO_2$ nanopowders can be improved by subsequent heat-treatments. In this study, to obtain a highly efficient photocatalyst, we synthesized $TiO_2$ nanopowders doped with tungsten by the chemical vapor synthesis method (CVS) and determined their physical properties and photocatalytic activity, together with subsequent post-treatment in the range of $300^{\circ}C$ to $700^{\circ}C$.
티타니아($TiO_2$) 나노분말의 우수한 광촉매 활성은 이를 친환경 소재로서 많은 주목을 받도록 하였다. 특히, 최근 들어 이러한 $TiO_2$의 광촉매 활성을 향상시키기 위하여 $TiO_2$ 나노분말에 금속 혹은 비금속 원소를 도핑하는 방법이 널리 시도되고 있다. 화염법, 화학기상합성법, 졸-젤법, 공침법, 이온 주입법 등 다양한 방법들이 사용되고 있으며 합성법에 따라 원소들의 도핑 거동이 달라지므로 $TiO_2$의 전자구조 및 표면성질들이 합성법의 영향을 받게 되며 광촉매 활성 역시 달라진다. $TiO_2$의 광촉매 활성은 합성법 자체에 영향을 받는 것 외에 후속의 열처리에 의해서도 달라질 수 있다. 본 연구에서는 우수한 광촉매 활성을 가진 $TiO_2$ 나노분말 소재를 제조하기 위하여 화학기상합성법(chemical vapor synthesis, CVS)으로 텅스텐(W) 원소가 도핑된 $TiO_2$ 나노분말을 제조하고 물성 및 광촉매 특성을 조사하였다. 일부의 $TiO_2$ 나노분말은 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$ 범위에서 열처리한 후 물성 및 광촉매 특성의 변화를 조사하였다.
