본 연구에서는 보다 효율적인 광 전기화학적 수소제조를 위하여 광촉매로써 티타니아 골격에 positive-type 반도체로써 B 이온, negative-type 반도체로써 P 이온을 삽입하여 고온 고압에서 용매열(solvothermal)법으로 P- 그리고 B-$TiO_2$ 나노 입자를 제조하였다. 제조한 P-$TiO_2$와 B-$TiO_2$의 물리적 특성은 X-ray 회절분석법, 투과전자현미경, 자외선-가시선 분광광도계, 발광분광계를 통해 확인하였다. 메탄올/물(1:1) 광분해 수소제조 실험 결과, 1.0 mol% B-$TiO_2$ 광촉매가 순수 anatase $TiO_2$ 광촉매 보다 활성이 향상되었으며, 0.5 g의 1.0 mol% B-$TiO_2$ 촉매를 사용한 경우 10시간 반응 시 0.42 mL의 수소가 발생되었다.
For effectively photochemical hydrogen production, P (negative semiconductor) and B (positive semiconductor) ions (0.1, 0.2, 0.5, and 1.0 mol%) incorporated $TiO_2$ (P- and B-$TiO_2$) nanometer sized particles were prepared using a solvothermal method as a photocatalyst. The characteristics of the synthesized P- and B-$TiO_2$ photocatalysts were analyzed by X-ray Diffraction (XRD), Transmission electron microscopy (TEM), W-visible spectroscopy (UV-Vis), and Photoluminescence spectra (PL). The evolution of $H_2$ from methanol/water (1:1) photo-splitting over B-$TiO_2$ photocatalysts was enhanced compared to those over pure $TiO_2$ and P-$TiO_2$ photocatalysts; 0.42 mL of $H_2$ gas was evolved after 10 h when 0.5 g of a 1.0 mol% B-$TiO_2$ catalyst was used.
