Ni2P/MIL-53(Fe) 광촉매 합성 및 방향족 알코올 산화

높은 활성을 지닌 경제적인 광촉매 개발은 광촉매 분야의 핵심 과제입니다. 본 연구에서는 저비용의 인화니켈(Ni2P) 조촉매를 MIL-53(Fe)와 결합하여 Ni2P/MIL-53(Fe) 나노복합체를 간단한 수열합성법으로 제조했습니다. 제조된 복합체는 XRD, FT-IR, SEM, UV-vis DRS, PL, EIS 분석을 통해 구조적, 형태학적, 광학적, 전기화학적 특성이 체계적으로 평가되었습니다. Ni2P의 도입은 MIL-53(Fe) 표면에서 광생성된 전자-정공 쌍의 분리를 크게 촉진했으며, 이는 광전기화학 분석을 통해 확인되었습니다. 이로 인해 가전자대 정공(h+)이 알코올 산화 반응에 효과적으로 참여할 수 있었습니다. 최적화된 조건에서 Ni2P/MIL-53(Fe) 나노복합체는 74%의 높은 광촉매 알코올 전환율을 달성했습니다. 이는 순수 Ni2P보다 7.4배, MIL-53(Fe)보다 2.5배 높은 수치입니다. 또한, 반응 메커니즘 연구를 통해 가전자대 정공이 방향족 알코올의 선택적 산화에 주로 관여함을 규명했습니다. 본 연구 결과는 경제적인 광촉매 시스템을 통해 방향족 알코올의 선택적 산화 효율을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 전략을 제시하며, 관련 분야의 촉매 설계 및 응용에 기여할 것으로 기대됩니다.