전기방사를 이용한 Ga이 첨가된 나노섬유의 제작 및 특성평가
Preparation and characterization of Ga-doped TiO2 nanofibers by electrospinning
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초록
TiO2는 반도성을 나타내는 산화물로 가스센서, 태양전지 및 광촉매 등에 주로 쓰인다. 전기방사는 간단하고 낮은 가격의 공정으로 첨가물을 이용하여 구조적, 전기적, 광학적 특성을 변화시킨 나노섬유를 합성하는데 주로 쓰인다. 전기방사에 의해 합성된 나노섬유는 화학 센서, 염료 감응형 태양전지 및 광촉매 등에 많이 응용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 전기방사법을 이용하여 순수 TiO2 나노섬유 및 Ga이 첨가된 TiO2 나노섬유를 제작하였다. TiO2 용액은 TIP(Titanium isopropoxide), PVP(Poly vinyl pyrrolidone), Ethanol 및 Acetic acid를 전구체로 사용하였으며, 첨가물의 전구체는 갈륨질산염수화물을 사용하였으며 전기방사법을 이용하여 나노섬유를 제조하였다. 이 나노섬유를 공기중에서 800oC로 열처리하였다. 순수 TiO2 나노섬유 및 Ga이 첨가된 TiO2 나노섬유는결정구조, 미세구조 및 특성의 변화에 대하여 알아보고자 XRD, SEM,TEM, EDX, XPS 그리고 Raman 등의 측정 및 분석을 실시하였다.
Abstract
TiO2 can be used optically and is applied on many areas such as gas sensor, solar cell and photocatalysis. Electrospun nanofibers have received great interest for development and utilization in some novel applications, such as chemical sensors, dye-sensitized solar cell and photo catalysis. In this study, pure TiO2 and Ga-doped TiO2 nanofibers synthesized by a modified electrospinning method. The Ga doped TiO2 solution is prepared by mixing poly vinyl pyrrolidone,ethyl alcohol, and titanium (IV) isopropoxide. By electrospinning these sols, nanofibers were fabricated. These fibers are heat-treated at 800oC in air. The prepared pure TiO2 and Ga-doped TiO2 nanofibers samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Raman spectroscopy.
참고문헌 (9)
- J.A. Park, "Structural, electrical and gas sensing properties of eletrospun TiO2 nanofibers", Thin Solid Films, 518, pp.6642~ (2010)
- 송찬근, "전기방사를 이용한 Al이 첨가된 ZnO 나노섬유의 제조 및 광학 특성평가", 한국결정성장학회지, 21(5), pp.205~209 (2011), 한국결정성장학회
- Jinho Chae, "Photovoltaic efficiency on dye-sensitized solar cells (DSSC) assembled using Ga-incorporated TiO2 materials", Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 16(6), pp.906~911 (2010), 한국공업화학회
- 이영인, "Synthesis and characterization of TiO2 nanowires with controlled porosity and microstructure using electrospinning method", CURRENT APPLIED PHYSICS, 11, pp.210~214, ELSEVIER SCIENCE BV
- A.S. Nair, "A simple recipe for an efficient TiO2 nanofiber-based dye-sensitized solar cell", Journal of Colloid and Interface Science, 353, pp.39~ (2011)
- Jinho Chae, "Hydrogen Production from Photo Splitting of Water Using the Ga-incorporated TiO2s Prepared by a Solvothermal Method and Their Characteristics", Bulletin of the Korean Chemical Society, 30(2), pp.302~308 (2009), 대한화학회
- V. Swamy, "Size-dependent modifications of the Raman spectrum of rutile TiO2", Appl. Phys. Lett, 89, pp.163118~ (2006)
- W. Nuansing, "Structural characterization and morphology of electrospun TiO2 nanofibers", Materials Science and Engineering B, 131, pp.147~ (2006)
- H.L. Ma, "Raman study of phase transformation of TiO2 rutile single crystal irradiated by infrared femtosecond laser", Applied Surface Science, 253, pp.7497~ (2007)