Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

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

Synthesis and Photodecomposition of N-Doped $TiO_2$ Surface Treated by Ammonia

암모니아 표면처리 된 질소 도핑 $TiO_2$ 광촉매의 합성 및 광분해반응

  • Kim, Yesol (Department of Fine Chemical Engineering Applied Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Bai, Byong Chol (Department of Fine Chemical Engineering Applied Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Lee, Young-Seak (Department of Fine Chemical Engineering Applied Chemistry, Chungnam National University)
  • 김예솔 (충남대학교 공과대학 정밀응용화학과) ;
  • 배병철 (충남대학교 공과대학 정밀응용화학과) ;
  • 이영석 (충남대학교 공과대학 정밀응용화학과)
  • Published : 2012.06.10
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Abstract

Nitrogen doped $TiO_2$ photocatalysts were prepared by ammonia for exploring the visible light photocatalytic activity. To explore the visible light photocatalytic activity of the nitrogen doped $TiO_2$ photocatalyst, the removal of methylene blue dye was investigated under the sunlight. SEM images showed that the flocculated particle sizes of N-doped $TiO_2$ decreased due to the reaction with ammonia. XRD patterns demonstrated that the samples calcined at temperatures up to $600^{\circ}C$ and doped with nitrogen using ammonia clearly showed rutile as well as anatase peaks. The XPS results showed that the nitrogen composition onto $TiO_2$ increased according to the reaction time with ammonia. Photocatalytic activity of the nitrogen doped $TiO_2$ was better than that of undoped $TiO_2$. Nitrogen doping onto the $TiO_2$ also affected the crystal type of $TiO_2$ photocatalyst.

암모니아를 이용하여 질소가 도핑된 광촉매를 제조하고 이에 따른 가시광 광촉매 활성효과를 알아보았다. 질소 도핑된 $TiO_2$ 광촉매가 태양광영역에서 분해되는 정도를 확인하기 위해서 태양광에 조사하에 메틸렌블루 염료분해 실험을 수행하였다. SEM 이미지 분석결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 광촉매의 응집 입자가 감소함을 알 수 있었고, XRD 결과 $600^{\circ}C$에서 열처리된 질소 도핑 $TiO_2$ 광촉매는 아나타제 구조와 루타일이 존재하고 있음을 알 수 있었다. 또한, X선 광전자 분광기 분석을 통하여 암모니아 반응시간에 따라서 $TiO_2$ 광촉매에 N의 조성 증가를 알 수 있었다. $TiO_2$ 광촉매의 질소 도핑에 의하여 메틸렌블루에 대한 광분해 효과가 도핑되지 않은 시료에 비해 증가하였다. 또한 질소 도핑은 $TiO_2$ 광촉매의 결정에도 영향을 주었다.

Keywords

References

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