목차
1. 서론 1
2. 물 분해의 원리 1
3. 수소 발생 반응 광 전극 3
3.1. 여러 물질 기반 수소 발생 광전극 3
3.2. 실리콘 기반 수소 발생 광전극 3
3.3. 실리콘 나노 구조를 이용한 수소 발생 광전극 4
3.4. 그래핀을 이용한 실리콘 나노 와이어 광전극 효율 개선 5
3.5. 수소 발생 광전극에 사용 가능한 보조 촉매 6
4. 결론 7
참고문헌 7
Fig. 1. 물 전기 분해 반응의 전위에 따른 전류 도식도 2
Fig. 2. (a) 정촉매 사용시 활성화 에너지 변화 (b)Linear Sweep Voltammetry(LSV) 시 촉매 사용에 따른 곡선 변화 2
Fig. 3. 일반적인 타펠 곡선 2
Fig. 4. 물 분해 광 전극으로 사용하기 위한 물질의 전위 조건 3
Fig. 5. Metal catalyzed electroless etching으로 제작한 실리콘 나노와이어 구조의 SEM 이미지. 에칭시간에 따른 길이의 증가현상을 확인할 수 있음 4
Fig. 6. 실리콘 구조의 광전류 측정 결과, (a) 평면구조 (b) 120분 에칭 시간을 통해 얻은 실리콘 나노포러스 구조 (c) 180분 에칭시간을 통해 얻은 실리콘 나노 와이어 구조 5
Fig. 7. (a) 그래핀과 질소 분위기에서 플라즈마를 처리한 그래핀을 실리콘 광전극에 올렸을 때의 광전기적 특성. 플라즈마를 처리한 시간은 4 초, 10초, 14초, 16초로 실시. (b) 4번 cycle을 실시한 그래핀, 14초 플라즈마 처리한 그래핀,... 5
Fig. 8. (a) 그래핀과 질소 플라즈마 처리 후의 그래핀의 Raman spectroscopy 결과 (b) N1s peak 의 high resolution XPS 결과 (c-d) 물분해 반응 전과 후의 샘플의 XPS결과를 통해 표면의 산화막 형성 정도를 비교하여 장기안정성을... 6
Fig. 9. 300 사이클 이상의 CV 분석을 통해 성능감소 정도를 비교한 결과 (a) ph 0, (b) pH 6.8에서 실시함. (c) 전류의 변화를 normalization해서 나타낸 그래프 6
Fig. 10. 귀금속 기반 수소 발생 반응 촉매의 금속-수소 결합 에너지에 따른 교환 전류 밀도를 나타낸 volcano 그래프 6