Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

A Study on Photocatalytic Decomposition of Methylene Blue by Crystal Structures of Anatase/Rutile $TiO_2$

아나타제/루틸 $TiO_2$ 결정 구조에 의한 메틸렌 블루 광분해 특성 연구

  • 황문진 (울산대학교 에너지 하베스트-스토리지 연구센터) ;
  • 응웬탄빈 (울산대학교 화학과) ;
  • 류광선 (울산대학교 화학과)
  • Published : 2012.04.10
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Abstract

Anatase and anatase/rutile $TiO_2$ samples were prepared at $HNO_3$/TTIP molar ratio of 0.1, 0.5, 1.0, and 1.5 to study the effects of the physical properties of $TiO_2$ on photocatalytic decomposition of methylene blue. The physical properties of the samples were measured with XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR, and UV-vis spectroscopy. Anatase phase was observed at $HNO_3$/TTIP of 0.1 and anatase/rutile phases were observed at $HNO_3$/TTIP of 0.5~1.5. Rutile crystal phase, mesopore size between $TiO_2$ nanoparticles, and surface OH group on $TiO_2$ sample were gradually increased with increasing the molar ratio of $HNO_3$/TTIP and the residual methylene blue concentration before UV irradiation decreased from 78.0 to 53.3%. After UV irradiation, the residual methylene blue concentrations of the samples prepared at $HNO_3$/TTIP of 0.1, 0.5, 1.0, and 1.5 were 20, 14, 11, and 23%, respectively, and the sample prepared at $HNO_3$/TTIP of 1.0 showed the best photocatalytic ability.

$TiO_2$의 물리적 특성이 메틸렌 블루 광분해 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해, $HNO_3$/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5인 몰비에서 아나타제와 아나타제/루틸 $TiO_2$ 시료들이 제조되었다. XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR과 UV-vis 분광기를 사용하여 시료들의 물리적 특성을 측정하였다. 아나타제 상이 $HNO_3$/TTIP가 0.1인 시료에서 관찰되었고, 아나타제/루틸 상은 $HNO_3$/TTIP가 0.5~1.5인 시료들에서 관찰되었다. $HNO_3$/TTIP 몰 비를 증가시킴에 따라 루틸 결정상, $TiO_2$ 나노입자 사이의 메조 세공 크기와 $TiO_2$의 표면 OH 작용기는 점차 증가하였고, UV 조사 전 메틸렌 블루 잔류 농도는 78.0에서 53.3%으로 감소하였다. UV 조사 후 $HNO_3$/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5에서 제조된 시료들의 잔류 메틸렌 블루 농도는 각각 20, 14, 11과 23%이었고, $HNO_3$/TTIP가 1.0에서 제조된 시료가 가장 우수한 광촉매능을 나타내었다.

Keywords

References

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