물리화학 레포트 Degradation of methylene blue by TiO2 nanoparticles

1. 결과

TiO2 나노입자를 이용한 메틸렌 블루의 분해 실험 결과는 다양한 요인에 따라 차별화된 성능을 보여주었다. 실험에서 TiO2 나노입자는 고온 소결 과정을 통해 제조되었으며, 이 과정에서 나노입자의 크기와 구조가 결정되었다. 이후 메틸렌 블루 용액과의 접촉을 통해 광촉매 반응을 유도하였다. 초기 농도, pH, 그리고 광원 세기와 같은 변수들은 분해 효율에 중대한 영향을 미쳤다. 먼저, TiO2 나노입자 농도가 증가할수록 메틸렌 블루의 분해 효율이 상승하는 경향을 보였다. 이는 나노입자가 더 많은 활성 부위를 제공하여 반응에 참여할 수 있는 기회를 증가시키기 때문이다. 특히, 일정 농도 이상에서는 추가적인 나노입자 농도가 큰 영향을 미치지 않는 경향을 보여 효율의 한계가 존재함을 시사했다. 다음으로, 초기 메틸렌 블루 농도가 높을수록 분해 속도는 감소하였다. 이는 고농도에서 TiO2 나노입자와 메틸렌 블루 분자 간의 상호작용이 감소하여, 광촉매 작용이 제한되기 때문이다. pH 값 또한 중요한 변수로 작용하였다. 약산성(pH 6~ 조건에서 가장 높은 분해 효율을 보였으며, 이는 TiO2의 표면 전하와 관련이 있다. pH가 낮을 경우, 메틸렌 블루…(생략)