김승주 김이슬 2014-02 16204 https://aurora.ajou.ac.kr/handle/2018.oak/12509 학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :에너지시스템학과,2014. 2 ZnO 나노결정면의 고유한 원자구조 또는 전자구조적 특징과 반응성의 연관성을 연구하고자 선택적 모양을 갖는 ZnO 나노 결정을 합성하고, 그 촉매 반응성에 대한 연구를 진행하였다. 이를 위해 나노rod 또는 나노sheet형태의 선택적 모양을 갖는 ZnO 나노결정을 수열합성법을 통해 합성하였고, 이를 SEM, UV-DRS, XRD 분석법을 이용하여 모양, 결정 구조, 그리고 밴드갭 등과 같은 성질들을 분석하였다. 또한 Au/ZnO 모델촉매를 만들기 위해 금 이온의 환원법을 이용해 ZnO 나노결정 표면에 금 나노입자를 성장시켰다. 이를 SEM으로 확인한 결과 수십 나노미터 크기의 금 나노입자가 ZnO 결정면 위해 형성된 것을 확인하였다. ZnO 나노rod와 나노sheet, 두 가지 서로 다른 모양을 갖는 나노 결정의 반응성 차이를 확인하기 위해 CO oxidation과 methanol 분해 반응을 이용하였다. 그 결과 두 가지 다른 나노 결정은 분명히 촉매 반응성에 있어서 다른 반응성을 가지고 있음을 확인할 수 있었고, 그 원인은 모양에 따라 다른 결정면이 표면에 노출되고, 따라서 결정면에 따른 반응성의 차이로 설명된다. 하지만 Au/ZnO 모델 촉매의 경우 금 나노입자에 의한 반응성이 매우 커서 두 가지 모양의 서로 다른 나노 결정에서 볼 수 있는 촉매 반응성의 차이가 크게 나타나지 않는 것으로 확인되었다. 이는 금 나노입자의 성장모드와 열적안정성과도 관련되어 있으므로 더 많은 연구가 필요한 부분이다. 금 나노입자의 크기와 관련하여 성장 모드가 다를 것이라고 생각되는 실험적 증거는 Au/ZnO 합성과정에서 용액의 색이 다른 데에서도 찾을 수 있다. ZnO 나노결정의 광촉매 반응성은 methylene blue의 광분해 반응을 이용하였는데, 365 nm의 근자외선 빛에 methylene blue가 분해되는 반응속도는 1차반응에 가까운 것으로 나타났고 그 반응 속도 상수 k가 ZnO의 모양에 따를 차이를 보기 어려웠는데 이는 k가 ZnO결정의 크기 분포, 결정성, 표면구조와 같은 결정의 성질뿐 만 아니라, 반응 농도, 온도, pH 등의 조건에 따라 매우 크게 달라지기 때문이다. Ⅰ. Synthesis of ZnO nanocrystals. 1.Introduction 1 2.Experimental 3 3.Results and Discussion 6 4.Conclusion 15 Ⅱ. CO oxidation and methanol decomposition over ZnO nanocrystals and Au/ZnO nanocrystals. 1.Introduction 16 2.Experimental 18 3.Results and Discussion 21 4.Conclusion 29 Ⅲ. Photodegradation of methylene blue over ZnO nanocrystals. 1.Introduction. 30 2.Experimental 32 3.Results and Discussion 34 4.Conclusion 39 Ⅳ. References 40 kor The Graduate School, Ajou University 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다. 선택적 모양을 갖는 ZnO 나노 결정의 합성 및 그 촉매 반응성에 대한 연구 Kim Lee Seul Thesis 아주대학교 일반대학원 Kim Lee Seul 일반대학원 에너지시스템학과 2014. 2 Master http://dcoll.ajou.ac.kr:9080/dcollection/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000016204