2014-03-19
org.kosen.entty.User@5c0c67f6
김재민(skyblue36)
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안녕하세요. 몇가지 질문이 있어서 글을 쓰게 되었습니다.
metal nanoparticle이 plasmon-induced charge separation이 일어나고
이때 전자가 어떠한 반응에 쓰이게 된다면 전자를 잃게 된 naoparticle은 어떻게 되나요?
무한으로 전자를 공급할 수 있는 것은 아니지 않나요?
또 메탈이 물을 분해하는 경우가 있나요?
읽어주셔서 감사합니다!
즐거운 하루 되세요.^^
metal nanoparticle이 plasmon-induced charge separation이 일어나고
이때 전자가 어떠한 반응에 쓰이게 된다면 전자를 잃게 된 naoparticle은 어떻게 되나요?
무한으로 전자를 공급할 수 있는 것은 아니지 않나요?
또 메탈이 물을 분해하는 경우가 있나요?
읽어주셔서 감사합니다!
즐거운 하루 되세요.^^
- Au nanoparticle
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
신동협님의 답변
2014-03-19- 0
일반적으로 금속 세라믹(즉 반도체) 물질은 차이점이 있습니다.
금속은 자유전자가 쉽게 이동할 수 있는 구조입니다.
fermi level 과 coduction level이 같기 때문에, 빠져나가 전자가 주변의
전자로 채워져 전하중성 즉 균형이 잘 이루어집니다.
반도체는 fermi level 과 coduction level 사이에 band gap이 있기 때문에
전하가 대전이되고 대전된 전하량이 작으면 결정격자가 유지되지만
커지면 주변으로부터 전자를 받아야 합니다. 그렇지 않으면 결정격자 내에
점결함 선결함 등을 만들어 평형을 유지하려고 합니다.
즉 금속은 자유전자의 바다로 이루어지고 때문에 전자가 방출되어도 즉 물이
조금 없어진다고 해서 큰 변화가 없습니다.
두번째 질문에서 금속이 촉매로 작용해서 물분해등 다양한 분해
반응을 촉진시킬 수 있습니다. activation energy를 낮출 수 있습니다. -
답변
안길홍님의 답변
2014-03-19- 0
• Plasmon에 의한 전하분리에서 기본적으로 생각하여야 할 사항은 직류연결로 구성된 회로를 생각하여야 합니다.
직류회로에서는 연결되어 있는 회로가 단락되었을 경우는 전자가 흐르지 않아서 전기가 통하지 않습니다(회로가 구성되지 않음).
이상과 같이 Plasmon 에 의한 전하분리는 직류회로를 구성한다는 기본 원리를 생각하여야 합니다.
회로를 구성한다면 당연히 전자가 공급된다는 것입니다. 첨부 자료의 (그림1)에서 보는 바와 같이 Plasmon 전하분리는 Au에서 일어나게 됩니다. Au에서 전자 1개가 TiO2로 이동한다면 1개
부족한 분이 보충(전하보존의 원리)되어야 한다는 것입니다. 이의 보충은 Fe에서 일어나며 Fe에서 부족한 부분은 회로 구성에 의하여 TiO2에 의하여 보충되고, 이러한 전자의 이동에 의하여 회로가 구성되어
직류회로가 성립하게 되는 것 입니다. 즉 전자이동에 의한 전류가 흐르게 되는 것 입니다. 전류가 흐르면 energygap에 의하여 전압이 형성됩니다.이의 작용에 의하여 기본적으로 PV를 구성하게 됩니다.
• 물이 분해된다는 것은 어떠한 에너지가 외부에서 주어져야 가능합니다. 이러한 에너지 종류에는 여러가지가 있으나 금속에 의하여 물이 분해되기 위하여서는 열역학적으로 물의 산소 발생전위 및 수소 발생전위를 충족시켜야 가능합니다. 전기화학반응에서 산소 발생에는 양극으로 작용하는 금속이 있어야 하며 수소 발생에는 음극으로 작용하는 금속이 있어야 합니다.이를 충족시키는 금속은 극히 한정되어 있으며 실험적으로 구리/알미늄의 조합에 의하여 물 분해가 된다는 일부 연구자료가 있습니다.
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