TiO2 매트릭스에 나노사이즈의 귀금속 분산과 광전극 특성
Dispersion of nanosized noble metals in TiO2 matrix and their photoelectrode properties
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
나노사이즈의 귀금속을 TiO2 매트릭스에 균질하게 분산 시킨 구조는 염료감응형 태양전지의 유망한 광전극 특 성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이와 같은 금 및 백금 나노미립자를 균질하게 분산된 구조의 광전극을 제작하기 위 하여 석영 및 ITO 기판위에 동시스퍼터법에 의하여 박막을 합성 하였다. XRD분석을 통하여 상분석을 수행 한 결과 합성 된 나노컴포지트는 Rutile상이 지배적인 결정 구조를 나타냈으며 열처리를 600℃까지 진행함에 따라 TiO2 결정성의 향상 및 귀금속인 금 및 백금의 나노미립자가 증가 하는 결과를 나타내었다. 귀금속인 금 및 백금이 분산된 TiO2 광전극에서는 자외선(UV) 영역을 포함하여 가시광(VIS) 영역의 빛의 조사에 광전류 응답 특성을 발현 하였다. 가시광선 영역에서 발현된 광전류 응답 특성은 나노사이즈로 분산된 금 및 백금 금속과 TiO2와의 계면 준위에 기인 한 것으로 판명 되었다.
Abstract
Nanocomposites based on coupling TiO2 matrix with nanosized noble metals (Pt,Au) particles exhibited promising photoelectrode properties. The M/TiO2 (M = Pt,Au) nanocomposite thin films were deposited on quartz and ITO glass substrates using a co-sputtering method. TiO2 in rutile form is the dominant crystalline phase for as-deposited nanocomposite films. Along with heat treatment up to 600℃, XRD peaks of the rutile phase as well as those of noble metal increased in intensity and decreased in width, indicating the growth of crystallites. The anodic photocurrents of M/TiO2 (M = Au,Pt) thin films were observed not only in the UV range but also in the visible light range. The photocurrent of the nanocomposite films extended to the visible light region by dispersion of nano-sized noble metal in the TiO2 matrix.
참고문헌 (11)
- A. Taleb, "Optical properties of self-assembled 2D and 3D superlattices of silver nanoparticles", J. Phys. Chem. B, 102, pp.2214~ (1998)
- G. Hyashi, "Photoluminescence spectra of carbon clusters embedded in SiO2", Jpn. J. Appl. Phys. Part 2., 32, pp.L274~ (1993)
- V. Joudrieri, "Nonlinear light scattering in a two-component medium: Optical limiting application", Appl. Phys. B: Lasers Opt., 67, pp.627~ (1998)
- A. Dawson, "Semiconductor-metal composite nanostructures. to what extent do metal nanoparticles improve the photocatalytic activity of TiO2 films", J. Phys. Chem. B, 105, pp.11439~ (2001)
- 윤종원, "Preparation of Ta-doped TiO₂thin films by co-sputtering and their photoelectrode properties", 한국결정성장학회지, 18(4), pp.165~168 (2008), 한국결정성장학회
- A. Sobczynski, "Photoassisted hydrogen generation: platinum and cadmium sulfide supported on separate particles", J. Phys. Chem., 91, pp.3116~ (1987)
- J.-W. Yoon, "Preparation and characterization of M", TiO2 (M=Ag, Au, Pt) nanocomposite thin films, 2001, pp.44, 1865~
- J.-W. Yoon, "Photoelectrochemical behavior of Pt", TiO2 nanocomposite thin films prepared by pulsed laser deposition, 2002, pp.197-198, 684~
- J.-W. Yoon, "Photoelectrode properties of nanocomposite thin films based on interfacing nanosized noble metal and TiO2", Electrochem. Sold-State. Lett., 5, pp.A256~ (2002)
- D. Madare, "On the structural properties and optical transmittance of TiO2 r.f. sputtered thin film", Appl. Surf. Sci., 156, pp.200~ (2000)
- J.F. Moulder, "Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy" (1992), Perkin-Elmer