2024-07-31
org.kosen.entty.User@5ff2cc79
익명
- 2
안녕하세요! 고등학교에서 이산화티타늄을 촉매로 활용한 수전해 실험을 진행하고 있는데 실험을 실패한 이유를 도무지 찾기 어려워서 질문드립니다 ㅠㅠ!! 이 실험을 진행하기 전에 동아리 시간에 황산나트륨을 전해질로 사용하고 이산화티타늄을 광촉매로 활용한 실험을 했었는데 그때는 촉매를 넣었을 때가 넣지 않았을 때보다 전압 값이 높게 측정이 되었어요! 그래서 이번에도 탄소전극을 활용하고 이산화티타늄을 광촉매로 사용했어요. 다만, 전해질을 탄산나트륨으로 사용했습니다. 실험결과 직류전원장치로 20 볼트의 전압을 가해주었을 때 , 광촉매를 넣었을 때가 넣지 않았을 때보다 전압 값이 더 떨어졌습니다…저번 실험이랑 다른 게 전해질밖에 없는 거 같은데 촉매와 전해질이 영향을 받을 수 있는건가요..? 아니면 어떤 이유때문에 이런 결과가 나왔는 지 너무 궁금합니다 ㅠㅠㅠ
- 수전해
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답변 2
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답변
조윤환님의 답변
2024-08-01- 2
아래 데이타처럼 전해질의 전기전도도는 전해질의 종류와 농도에 큰 영향을 받습니다. 물론 온도, pH 등도 영향을 주는 요인 중 하나 입니다.
S cm2/ mol 0.5% 1.0% 2.0% 5% 10%
15% Na2CO3 7.0 13.1 23.3 47.0 74.4 88.6 Na2SO4 5.9 11.2 19.8 42.7 91.1 109 질문의 내용으로는 어떤 실험을 어느 조건에서 수행했는지 파악하기 어렵습니다. 광촉매를 넣고 자외선 같은 빛을 조사했나요?
아니면 전류만 인가한 것일까요? 광촉매로서 TiO2를 넣었다고 해도 일반적인 TiO2만으론 광촉매 수전해반응을 일으키기 어렵습니다. Pt 등의 도판트가 첨가된 개질촉매를 사용해야 가능한 것으로 알고 있어요.
참고하세요.
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답변
박소원님의 답변
2024-08-01- 1
이산화티타늄(TiO2)을 광촉매로 활용한 수전해 실험에서 전해질의 종류에 따라 결과가 달라지는 현상은 충분히 있을 수 있습니다. 이는 여러 가지 요인에 의해 설명될 수 있습니다.
결론적으로, 전해질의 종류에 따라 TiO2 광촉매의 성능과 전압 값이 변화하는 것은 충분히 가능한 일입니다. 황산나트륨을 사용했을 때와 탄산나트륨을 사용했을 때의 이온 특성, pH 변화, 전도도 차이 등이 이러한 결과 차이를 설명할 수 있는 주요 요인입니다. 실험 결과를 더욱 정밀하게 분석하기 위해서는 각 전해질 환경에서의 TiO2 표면 반응 및 전하 운반 특성을 자세히 조사해볼 필요가 있습니다.참조문헌[1] Li, R., Weng, Y., Zhou, X., Wang, X., Mi, Y., Chong, R., Chong, R., Han, H., & Li, C. (2015). Achieving overall water splitting using titanium dioxide-based photocatalysts of different phases. Energy and Environmental Science, 8, 2377-2382.[2] Armakovi？, S., Savanovi？, M. M., & Armakovi？, S. (2022). Titanium Dioxide as the Most Used Photocatalyst for Water Purification: An Overview. Catalysts.[3] Su, T., Shao, Q., Qin, Z., Guo, Z., & Wu, Z. (2018). Role of Interfaces in Two-Dimensional Photocatalyst for Water Splitting. ACS Catalysis, 2253-2276.[4] Xiang, C., Papadantonakis, K. M., & Lewis, N. (2016). Principles and implementations of electrolysis systems for water splitting. Materials horizons, 3, 169-173.[5] Kudo, A., & Miseki, Y. (2009). Heterogeneous photocatalyst materials for water splitting.. Chemical Society reviews, 38 1, 253-78 .본 답변은 틀루토(tlooto.com)에서 어느정도 참조하였습니다~!
자외선을 비춰주긴했습니다..!