물리화학 실험 TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해

1. 실험 목표

TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해 실험의 주요 목표는 TiO2의 광촉매 성질을 활용하여 유기 화합물의 분해 과정을 이해하고, 이 과정에서의 반응 메커니즘과 효율성을 평가하는 것이다. TiO2는 널리 연구된 반도체 광촉매로, 자체적으로는 큰 에너지 밴드갭을 가지고 있어 자외선(UV) 빛에 의해 전자와 정공을 생성하는 특성을 지닌다. 이러한 전자와 정공은 유기 화합물의 분해와 같은 화학 반응을 촉진하는 역할을 한다. 본 실험에서는 TiO2가 광선의 에너지를 흡수하여 발생시키는 전자-정공 쌍이 유기 오염물질에 작용하여 그 분해를 유도하는 과정을 탐구할 예정이다. 실험을 통해 TiO2가 특정 파장의 빛에 어떻게 반응하는지를 조사하고, 이 과정에서 형성되는 활성 산소 종들이 분해 반응에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 또한, 다양한 유기 화합물을 사용하여 TiO2의 광촉매 성능을 비교하고, 이들 화합물의 분해 효율성, 반응 속도 및 분해 메커니즘을 심도 있게 분석할 계획이다. 이 실험을 통해 얻은 데이터는 TiO2의 효과적인 사용 조건을 파악하고, 이를 기반으로 다양한 환경 정화 기술로의 응용 가능성을 탐구하는 데 기여할 것이다. TiO2의 …(생략)