Synthesis of catalyst supports by electrospinning for durable PEMFC

권초롱 Green School Graduate School of Energy and Environ 2013 국내석사

Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is electrochemical energy conversion devices that react hydrogen and oxygen to produce electricity. Carbon black is the typical catalyst support material in PEMFC due to its large surface area, high electrical conductivity. However, during fuel cell start-up and shut-down, carbon support is subjected to serve corrosion in the presence of water. Therefore, it would be desirable to switch to non carbon support material such as metal oxide. TiO2 have been attractive as supports due to stability in fuel cell operation atmosphere, low cost, commercial availability, stability in water, and the ease to control size and structure. Nano structured materials such as nanofibers have received much attention as catalyst supports for PEMFC. Recently, the electrospinning technique has been used as synthesis for support materials. However, TiO2 have low electrical conductivity. Therefore, it is important to explore possibilities for synthesizing TiO2 with good electrical conductivity. In this study, electrospun TiO2 nanofibers as a catalyst support have high electrical conductivity in different calcination temperature for PEMFC. Moreover electrospun Nb-doped TiO2 (Nb-TiO2) nanofibers as a catalyst support for cathode in the fuel cell is prepared. Electrochemical properties of Nb-TiO2 supported cathode catalyst are evaluated and compared with those of carbon supported catalyst.

은 나노입자로 도핑된 TiO2 나노튜브의 광촉매 특성 평가

김현영 전남대학교 대학원 2012 국내석사

TiO2 광촉매는 광활동이 우수하며 안정적이기 때문에 물 분해를 통한 수소제조 뿐만 태양전지, 환경 청정 등 여러 분야에서 사용되어지고 있다. 그러나 TiO2 광촉매의 밴드 갭 에너지가 크고, 전자-정공 쌍의 재결합 속도가 빠르다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 전이금속 도핑을 통해 전하쌍의 재결합 속도를 늦추어 TiO2 광촉매의 효율을 높이고자 하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 cp-Ti 시편을 양극산화를 통해서 TiO2 나노튜브를 형성한 후, 열처리를 통한 다양한 결정구조를 지닌 TiO2 나노튜브에 AgNO3 수용액의 몰농도를 변화시켜 Ag 나노입자를 도핑하였다. Ag 도핑된 TiO2 광촉매의 특성은 FE-SEM, XPS, UV-VIS-NIR Spectrophotometer, I-V 곡선 등을 통하여 TiO2 결정상 및 Ag의 몰농도에 따른 광촉매의 특성을 비교 분석하였다. 양극산화된 TiO2 나노튜브의 직경은 90~100 nm 이었으며, Ag 나노입자는 나노튜브 안에 20~100 nm 크기로 균일하게 도핑되었다. TiO2 나노튜브는 후속 열처리에 따라 200 → 에서는 amorphous 상, 400 → 에서는 anatase 상, 그리고 600 → 에서는 anatase와 rutile의 혼합상으로 존재하였다. 400 → 와 600 →에서 열처리된 TiO2 나노튜브의 반사율 값은 20 %이하의 값을 나타내었고, 양극산화된 시편과 200 →의 경우는 40 %의 값을 나타내었다. 이는 anatase 혹은 anatase와 rutile의 결정상을 갖는 TiO2 나노튜브가 좋은 광촉매 효율을 나타낸다 할 수 있다. 그리고 Ag 나노입자를 도핑한 TiO2 나노튜브의 반사율 값은 도핑하지 않았을 때보다 2배 정도 낮은 값을 나타내었다. 즉 TiO2 나노튜브의 광촉매 효율은 Ag 나노입자 도핑 함으로써 향상되었다. anatase+rutile 혼합 결정 구조를 지닌 TiO2 나노튜브의 광전류 특성은 0.1 M Ag 나노입자를 도핑하였을 때, 6.2≠10-5 Amps/cm2로 가장 우수하였다. Most of TiO2 photocatalytics are used in photolysis water and solar cells due to their substantial chemical stability and photocatalytic activity. The disadvantages include its high band gap energy and rapid recombination of electron-hole pairs, which can be solved by the doping of transition element. In this study, TiO2 nanotubes were formed by anodizing and heat-treating at different temperatures. The photocatalytic activity of TiO2 nanotubes was investigated by the silver dopant depending on the different molar concentrations of AgNO3. The characteristics of silver doped TiO2 nanotubes were measured by FE-SEM, XPS, UV-VIS-NIR spectrophotometer and I-V curves. The diameters of the anodized TiO2 nanotubes were approximately 90?100 nm. The 20?100 nm silver nanoparticles were well doped on TiO2 nanotubes. The crystal structures of TiO2 nanotubes heat treated at 200 →, 400 → and 600 → became amorphous phase, anatase phase and anatase plus rutile phase. When TiO2 nanotubes were heat treated at 400 → and 600 →, light reflectance were less than 20 %. On the other hand, when TiO2 nanotubes were anodized or heat treated at 200 →, light reflectances were approximately 40 %. The Ag-doped TiO2 nanotubes had twice a lower light reflectance compared to the undoped TiO2 nanotubes. The photocurrent of 6.2≠10-5 Amps/cm2 at 0 volts was obtained when 0.1 M AgNO3 was doped on TiO2 nanotubes with anatase plus rutile phase, which was the most efficient experimental condition in this study.

TiO2 및 Graphene Oxide-TiO2를 이용한 반도체 폐수 내 과불화화합물의 광촉매 분해

김양욱 서울시립대학교 일반대학원 2021 국내석사

과불화화합물(PFCs)는 전 세계적으로 다양한 분야에서 사용되고 있는 난분해성 물질로 탄소와 불소가 강한 공유결합으로 잘 분해되지 않으며 열에 강하고 화학적으로 안정한 특성을 가져 환경에 넓게 퍼져 있고 인체에 영향으로는 내분비계 장애 유발, 혈액 내의 단백질 응고, 임신장애, 태아의 성장 장애, 명역체계 영향 등 독성을 가지고 있어 최근에는 국내 낙동강 수계 수돗물에서 과불화화합물이 검출되어 국내에서도 큰 관심을 가지고 있다. 본 연구에서는 반도체 폐수 내 발생하는 과불화화합물을 분석하여 검출 농도를 인공수로 제조하여 잘 분해되지 않는 과불화화합물을 광촉매 분해를 이용하여 분해효율을 높이는 실험을 진행하였다. 광촉매로 가장 많이 사용되는 TiO2를 이용하여 진행 하였으며, 시판되는 TiO2와 sol-gel method를 이용한 TiO2를 제조 후 분해율을 증대 및 band gap 감소를 위해 graphene oxide를 첨가로 GO-TiO2를 제조하였다. BET, XPS, SEM-EDX, UV-DRS를 이용 두 촉매의 특성을 비교하였다. TiO2와 GO-TiO2의 비표면적은 7.5704 m2/g, 26.1814 m2/g이고, XPS분석으로 원소 간 결합형태를 분석하고, EDX분석으로 GO-TiO2의 탄소 존재 여부를 확인하였으며, UV-DRS 결과를 이용하여 band gap energy 분석 결과 TiO2는 3.14 eV, GO-TiO2는 2.72 eV로 감소된 것을 확인하였으며, LC/MS/MS를 이용하여 과불화 화합물을 분석하였다. 반도체 폐수 내 TMAH폐수에서 PFCs 중 PFBS이 가장 높게 검출이 되고 PFOA는 미량 검출이 되었다. 따라서 온도 20 ± 2℃, 초기 pH 5.5 ∼ 6.5의 PFBS 인공수에 두 촉매를 이용한 광촉매 분해 과정에서 OH 라디칼 소모 경쟁인자로 PFCs 농도의 영향, PFOA, DOC로 인한 분해율 변화와 촉매 성능 비교를 하였다. PFBS는 두 촉매에서 분해가 잘 되었으며, PFOA는 GO-TiO2를 이용했을 때 0.01 g 이용 시 3시간 반응으로 100 %가 분해되는 것을 분석을 통해 확인하였다. TiO2는 다량 주입 시 높은 탁도로 인한 분해율 감소를 보였으며, 이와 반대로 GO-TiO2는 다량 주입하여도 낮은 탁도로 높은 분해율을 가지며, 반응시간을 30분으로 단축시킬 수 있었다. PFBS를 분해 할 때 PFOA, DOC의 경쟁인자 농도에 따라 경쟁인자의 OH 라디칼 소비로 인해 PFBS 분해 반응시간이 증가 된 거라 판단 할 수 있다. 본 연구를 통해 하루에 약 170 m3/day 발생하는 TMAH 폐수 내 과불화화합물 이외에 다양한 영향인자를 고려하여 GO-TiO2를 활용한 효과적인 광촉매 분해할 수 있을 것이라 판단된다. Perfluorinated Compounds (PFCs) are a non-biodegradable material being used in a variety of fields around the world. Carbon and fluorine, through a strong covalent bond, do not decompose easily, and having characteristics of being strong against heat and being chemically stable, they are found throughout the environment. They are toxic to the human body and can induce disruption of the endocrine system, cause blood clots, pregnancy disorders, fetal growth defects, and affect the immune system, recently PFCs were detected in tap water from the Nakdong river water system in Korea, attracting much interest domestically. In my research i used semiconductors to analyze the PFCs occurrence in waste water, making artificial water to detect the concentration i performed an experiment using photocatalyst decomposition to increase the decomposition efficiency of the PFCs. Using the TiO2 that is most used in photo catalysis, with readily available TiO2 and TiO2 manufactured through the sol-gel method in order to increase the decomposition rate and reduce the band gap TiO2, graphene oxide was added to create GO-TiO2. The properties of the two catalysts were compared using BET, XPS, SEM-EDX and UV-DRS. The specific surface area of the TiO2 and GO-TiO2 was 7.5704 m2/g, 26.1814 m2/g and through XPS analysis the state of the elemental bonds were analyzed. I used EDX analysis to check for the presence of carbon from GO-TiO2 Using the UV-DRS results, according to the band gap energy analysis, 3.14 eV of TiO2, 2.72 eV of GO-TiO2, showing a reduction. The perfluorinated compound was analyzed using LC/MS/MS. Within the semiconductor wastewater, of the PFCs in the TMAH wastewater, the PFBS were detected as the highest and trace amounts of PFOA were detected. Accordingly, at a temperature of 20 ± 2 ℃, the PFBS artificial water at pH 5.5 – 6.5, the two catalysts were used to create a photocatalytic reaction. The decomposition rate of change and catalyst performance for the competing factors of PFC concentration influence, PFOA, and DOC was compared. PFBS decomposed well under both catalysts while when using GO-TiO2 on PFOA using 0.01 g for 3 hours resulted in 100 % decomposition and was confirmed through analysis. Using large amounts of TiO2 created a high turbidity resulting in a decreased decomposition rate. On the other hand, large amounts of GO-TiO2 resulted in low turbidity, reducing the reaction time to 30 minutes. When decomposing PFBS, depending on the competing factor concentrations of PFOA and DOC, it can be determined that the PFBS decomposition reaction time increased due to the consumption of OH radicals by the competing factors. Through this research, beyond the approximately 170 m3/d of perfluorinated compounds that occur daily, considering the influencing factors of various interfering substances in TMAH wastewater, it was determined that GO-TiO2 can be used effectively for photocatalytic decomposition.

TiO2 나노와이어 구조를 이용한 염료감응형 태양전지의 효율 향상 연구 : TiO2 Nanowire-Based Photoelectrodes for Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells

윤연희 포항공과대학교 일반대학원 2013 국내석사

Since pioneering work of Grätzel’s group in 1991, dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been considered as promising and attractive 3rd generation photovoltaic cells and countless number of studies has done by numerous researchers all over the world. Typical DSSCs consists of conduction glass substrate such as FTO, wide-band gap semiconductor like TiO2 or ZnO, sensitizers such as ruthenium complex dye or organic dye, iodide or sulfide electrolyte, and Pt counter electrode. In this thesis, nanowire-based photoelectrodes have been developed to fabricate efficient DSSCs by suitably combining nanowires and nanoparticles. Prior to my research, the fundamentals of DSSCs were reviewed including the features, operation principle and components. From starting to look into components of DSSCs, understanding of photoelectrode is followed. It is a key role of photoelectrode in DSSCs to offer electron pathway and space for dye adsorption. We tried to promote their performance which is specified by increasing surface area, enhancing electron transport and working as light scatterer. At first, literatural survey about previous work on nanowire structured-photoelectrode was implemented. From the outstanding work of Griem’s et al. in 2008, we could get vertically high crystalline TiO2 nanowire arrays photoelectrode and modified efficiently. For the sake of optimum condition of pristine nanowire arrays, morphology of nanowire arrays was controlled in thickness, porosity and diameter. While finding best condition of nanowire arrays for bilayer and composite structure, we could obtain 20 μm and compare the DSSCs photovoltaic performance according to different thickness. Bi-layer photoelectrode with TiO2 nanowires and TiO2 nanoparticles DSSCs which has nanoparticles layer on the nanowire arrays was prepared by doctor blade method and the properties of bilayer photoelectrode such as morphology, structure and photovoltaic performance was observed. Because of nanoparticles layer working as electron highway, bilayer photoelectrode DSSCs promoted short-circuit photocurrent density, Jsc attributed to increased surface area for dye adsorption. Composite structure photoelectrode with TiO2 nanowires and TiO2 nanoparticles DSSCs was obtained and discussed. By irradiating of ultra-sonication, nanoparticles could deposit on the individual nanowire which enhance the surface area of pristine nanowire arrays. Characterizing each type of photoelectrode based on pristine nanowire arrays was implemented in every discussion. HR-SEM and X-ray diffraction was employed for structural property. UV-Vis spectral scopy analysis was done by attaining reflectance and absorbance spectra. Verifying the relation between structural property and photovoltaic performance, solar cell quantum efficiency was observed by IPCE measurement and overall conversion efficiency was examined.

Pamidronate를 고정화한 titanium nanotube disc의 제조 및 생의학적 응용

구태형 경북대학교 대학원 2013 국내석사

Bisphosphonates (BPs) are analogues of pyrophosphate, which are widely used for the treatment of different pathologies associated with imbalances in bone turnover. Titanium materials are extensively used for biomedical purposes because of their good biocompatibility, biological responses, osseointegration, excellent mechanical properties, corrosion resistance and relatively low cost. The purpose of this study is to immobilize pamidronate (PDA) on the TiO2 nanotube formed on titanium discs (nt-TiO2) and to evaluate their interaction with bone cells. PDA immobilized nt-TiO2 (nt-TiO2-P) was prepared by the introduction of aminopropyltriethoxysilane (APTES) onto nt-TiO2, followed by reaction with L-glutamic acid and then PDA. The surface-modified nt-TiO2 discs were characterized by electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA). The potentiality of nt-TiO2-P for use as bone substitutes was assessed by culturing bone cells such as osteoblasts and osteoclasts. The results obtained in this study could be summarized as follows. 1. Pamidronic acid was immobilized on the surface of TiO2 nanotube. 2. Adhesion and proliferation of osteoblasts was accelerated on the TiO2 nanotube and pamidronate-conjugated TiO2 nanotube when compared to the Ti disc control. 3. Partial differentiation of macrophages into osteoclasts could be achieved by the addition of RANKL & M-CSF. 4. Viability of osteoclasts was suppressed on the pamidronate-conjugated TiO2 nanotubes. 5. Further in vivo study is necessary to evaluate the potential of pamidronate-conjugated TiO2 nanotube as a therapeutic bone implant.

바나듐계 촉매의 표면 구조 분석 및 고농도 H2S 선택적 산화 반응 특성 연구

강혜린 경기대학교 대학원 2021 국내석사

Surface chemistry of nitric oxides on single crystal rutile TiO2 surfaces and the development of a new strategy for the protection of optical diagnostics system in plasma reactors

김보성 아주대학교 아주대학교 일반대학원 2018 국내박사

During my Ph.D. period, I studied two different topics of (1) catalytic reduction of NO on single crystal rutile TiO2(110)–1×1 surface and (2) a new strategy for the mitigation of impurity deposition on mirrors used for optical diagnostics in fusion reactors. As a part of endeavor to elucidate the underlying catalytic processes such as selective catalytic reduction (SRC) of toxic NOx gas over oxide catalysts, we used a rutile TiO2 (110) single crystal substrate as a model oxide surface and a systematic study on the reactivity of NO over the surface has been studied using a temperature-programmed desorption technique (TPD) combined with a molecular beam technique. The results revealed interesting new details on the catalytic processes of NO over the TiO2 surface. First, N2O, which is the primary reaction product of NO on TiO2, has long been known to interact dissociatively with oxygen vacancies (VO's) on TiO2(110)-1×1 surface, but the present study clearly revealed that the interaction of N2O with VO's is non-dissociative. N2O molecules on VO's interact molecularly and desorb at a slightly higher temperature (175 K) than those bound to Ti4+ sites (135 K) on the TiO2(110) surface. The reactions of NO adsorbed on rutile TiO2(110)-1×1 to N2O occur via several distinct reaction channels over a temperature range of 50 – 500 K as labeled as a low-temperature (LT) and high-temperature (HT1 and HT2) reaction channels. Interestingly, the rutile TiO2(110)-1×1 surface provides additional reaction channel of NO to produce NH3 when the surface is hydroxylated (h-TiO2) via a reaction between NO and surface hydroxyls at lower temperatures (< 200 K). Imputiry depositon on first mirrors in optical diagnostics system has been a nagging problem in the study of fusion reactors since the impurity deposition on the mirrors commonly occurs under an operating condition and irreversibly deteriorate a reliable measurement of emission characteristics of the plasma in the reactor. Thus, a mitigation strategy for the protection of the first mirrors is highly required. Our mitigation strategy for the mitigation of the impurity deposition is to blow the impurity particles away from the mirror via a scattering in a pressurized inert gas such as helium in front of the first mirror. The technological challenge here is to confine inert gas in a specified volume in the vacuum system and this was overcome by using a baffled duct system. Detailed characteristics of gas-phase scattering of metal vapors in a flux of noble gas have been systematically studied based on the concept of classical collisional cross-sections based on the atomic radii. It was found that the > 99% mitigation of impurity deposition by the scattering requires a gas confined up to a pressure higher than 10 - 30 mTorr. Such a high pressure of inert gas was realized in a baffled tube installed in KSTAR without affecting the main chamber pressure significantly. This strategy is now considered to be promising in solving the problem of impurity deposition of the first mirrors in a nuclear fusion reactor.

인간 Fibroblast와 Adenocarcinoma에 따른 Cosmeceutical TiO2 Nanoparticles의 Nanosafety

김아영 건국대학교 대학원 2012 국내석사

나노 기술의 발전과 함께 나노 입자의 이용이 급격이 증가하고 있다. 나노 입자는 의류, 칫솔, 화장품에 이르기까지 우리의 생활에 광범위하고 밀접하게 사용되고 있다. 그러나 나노 입자로 인해 발생하는 독성에 대한 논란은 끊이지 않고 있고, 나노 입자의 독성을 입증하기 위한 연구가 계속해서 실행되고 있다. TiO2 나노 입자는 자외선을 산란 및 반사시키는 특성으로 선크림 등의 화장품에는 TiO2가 첨가 되어있어 자외선을 차단시킨다. 하지만 화장품에 사용된 TiO2 나노 입자가 세포 안으로 흡수될 가능성은 항상 존재하고 흡수된 TiO2가 세포에 미치는 영향은 확실하지 않다. 본 연구에서는 TiO2 나노 입자의 독성을 알아보기 위하여 사람의 세포에 20~30nm 크기의 bare type의 TiO2와 화장품화 시킨 TiO2를 처리하여 세포의 Live & Dead를 confocal 현미경(Nikon-C1)을 통해 관찰 하였고, TEM(Hitachi S-2500C)을 통해 TiO2 나노 입자가 세포에 어느 부분에 들어가는지를 확인하였다. 그 결과 bare type의 TiO2 가 화장품화 시킨 TiO2보다 더 높은 독성을 나타내는 것이 관찰되었고, TiO2 농도가 높아질수록 독성이 증가하는 것이 관찰되었다. 이 세포를 TEM으로 관찰하였을 때 bare type의 TiO2는 세포 안에 뭉쳐져 있는 것이 관찰되었고, 화장품화 TiO2는 핵을 제외한 세포의 전 부분에 고르게 분산되는 것이 관찰되었다. 위와 같은 결과를 통해 TiO2 나노 입자가 세포에 영향을 미칠 수 있는 안정성을 토의하고자 한다.

Two-step Sol-gel 법 기반 TiO2 나노구조체 합성 및 적용을 통한 광전변환 소자 내 전하거동 특성 향상에 관한 연구

정현석 성균관대학교 일반대학원 2015 국내석사

우수한 광학적 특성과 전기적 특성을 바탕으로 다양한 광전변환소자에서 전자전달 역할을 하는 광촉매로 가장 널리 쓰이는 TiO2 산화물 반도체를 나노막대 모양의 나노구조체로 합성하였고 합성된 나노구조체를 양자점 태양전지 소자에 적용하여 태양전지 특성을 분석하였다. 기존 양자점 태양전지의 경우 광활성체로 사용되는 양자점의 다양한 Trap 현상으로 인해 태양전지 내에서 전자정공 재결합 문제가 발생하여 소자 특성을 저하시키는 한계를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 다양한 나노구조체의 산화물 반도체 적용이 활발하게 연구 되어왔다. 그 중 1차원 나노구조체의 경우 우수한 결정성과 광활성체와 만나는 계면의 높은 표면적을 바탕으로 양자점 태양전지의 특성을 향상시키는데 초점이 맞추어져 있다. 본 연구에서는 1차원 나노구조체의 장점을 극대화하기 위해서 투명산화물전도체 전극 위에 TiO2 나노막대 구조를 직접적으로 성장시켰다. TiO2 나노구조체의 합성 원리와 구조적 특징을 살펴보았으며 양자점 태양전지에 적용하여 소자 내 전하거동 특성에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 전자현미경 및 X-ray 회절 분석을 통해서 나노구조체의 구조를 분석하였으며 다양한 표면 분석을 통해 합성 원리를 이해하였다. 나아가 나노구조체를 적용한 양자점 태양전지와 기존 TiO2 나노입자 기반 태양전지와의 비교를 진행하였으며 태양전지 소자 특성 및 Transient photoluminescence decay 분석을 통해서 소자 내 에서 TiO2 나노막대의 우수한 전하수집 거동을 확인하였다. TiO2 have the high potentials in photo energy conversion with excellent optical, electrical properties. Especially, TiO2 have drawn significant interest in thin film new generation solar cells such as Quantum dot solar cells or Perovskite solar cells because of the high electron transport properties. The Quantum dot (QD) solar cells have been under active research due to their high light harvesting efficiencies and low fabrication cost. In spite of these advantages, there have been some problems on the charge collection due to the various trap phenomenons of the QD. The modification of advanced TiO2 nanostructure is capable of solving the trap problem by increasing interface area and crystallinity. One dimensional nanomaterials such as nanorods, nanowires, and nanotubes may enhance charge collection efficiency in QD solar cells. In this study, we synthesized TiO2 anatase nanorod arrays with length of 200 nm by Two-Step Sol-Gel method. The morphology and crystal structure for the nanorod were characterized by using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). The photovoltaic properties for the heterojunction structure QD solar cells based on the anatase nanorod were also characterized. Compared with conventional TiO2 nanoparticle based QD solar cells, these nanostructure solar cells exhibited better charge collection properties due to long life time measured by transient studies. Our findings demonstrate that the TiO2 anatase nanorod arrays are promising charge transport semiconductors for heterojunction QD solar cells.

Ball-Mill 공정에 의해 제작한 TiO2/WO3 광촉매 화합물의 특성

김서희 한국해양대학교 대학원 2023 국내석사

환경오염에 대한 심각성이 커지면서 광촉매를 이용한 살균 방식에 관심이 증가하고 있다. 광촉매는 밴드갭 이상의 빛 에너지를 받아 산화, 환원 반응이 일어나며, 수산화라디칼을 형성하여 살균 반응이 일어난다. 광촉매 중에서 화학적 안정성이 높고 가격이 저렴한 TiO2가 가장 대표적인 광촉매로 꼽힌다. 하지만, TiO2는 3.2 eV의 큰 밴드갭과 전자-정공 쌍의 높은 재결합율로 단일 광촉매로는 한계가 존재하여 도핑 또는 합성을 통해 살균 효율을 높인다. 본 연구는 TiO2와 WO3의 합성을 통하여 살균 효율을 높이고자 한다. TiO2/WO3는 Ball-Mill 공정과 열처리를 거쳐 제작하였다. WO3 함량과 열처리 온도에 따른 TiO2/WO3의 표면 몰포로지, 물질 조성, 분자 진동, 흡광도 특성을 조사하기 위해 FE-SEM, HR-XRD, Raman Microscope, XPS, BET 그리고 UV-Vis/NIR Spectrometer를 사용한 분석을 진행하였다. 광촉매 화합물에서 WO3는 TiO2의 격자 내부로 유입되어 Wx-Ti1-x-O2 고용체 형태로 존재함을 확인하였다. WO3의 함량이 증가함에 따라 결정격자로부터 WO3의 입자가 용출된다. 일정 함량의 WO3은 Anatase 상의 Rutile 상으로 전이를 억제하고 광촉매 화합물의 밴드갭을 TiO2보다 감소시켜 광촉매 살균 효과를 향상시킨다. 하지만, 400 ℃ 열처리 조건에서 WO3 함량이 5 wt.%를 초과할 경우 Wx-Ti1-x-O2에서 용출된 WO3에 의해 입자의 크기가 증가하고 광촉매 활성이 떨어진다. 이러한 결과를 토대로 Ball-Mill 공정을 거친 열처리 온도에 따른 TiO2/WO3 이형 이종접합 관찰을 통해 열처리 온도와 WO3의 함량에 따른 광촉매 특성을 제시할 수 있다.