Fe2O3와 TiO2의 특성 및 응용분야

소개글

Fe2O3와 TiO2의 특성 및 응용분야에 대한 실험레포트

목차

●Fe2O3와 TiO2의 특성 및 응용분야
1.Fe2O3의 특성과 응용 분야
1)Fe2O3란?
2)Fe2O3의 결정구조
3)Fe2O3의 응용분야
(1)α-Fe2O3
(2)γ-Fe2O3
2.TiO2의 특성과 응용 분야
1)TiO2란?
2)TiO2의 결정구조
3)TiO2의 응용분야
(1)광촉매(Photocatalyst)
(2)연료감응형 태양전지(Dye-sensitized solar cell)
●출처

본문내용

1.Fe2O3의 특성과 응용 분야
1)Fe2O3란?
산화철 (Iron Oxides)은 지구상에 넓게 분포된 일반적인 산화물로서 철광석, 산화방지용 염료, 촉매, 연마재, 화장품, 환경친화형 흡수제, 산화제, 생체재료, 전자재료, 자기재료 등에 이용되고 있다. 제 2산화철 (Fe2O3)은 상온의 공기 중에서 안정한 α상과 준 안정한 γ상으로 존재하며 각각의 상에 따라 다른 특성을 갖는다. α-Fe2O3은 α-Al2O3(alumina)와 나 α-FeOOH (goethite)같이 산소이온이 육방조밀 (hexagonal close-pack) 적층을 이루고 있어 안정한 corundum 구조이며, 단위 격자 (unitcell)은 rhombohedral 구조이다. α-Fe2O3의 이론밀도는 5.26 g/㎤이다. α-Fe2O3 (hematite)는 적색을 띠는 산화철 광물로 토양과 바위 등의 지표면에 넓게 분포하고 예로부터 산업적으로 응용되어 왔다. α-Fe2O3은 약한 강자성이나 반강자성의 성질을 가지고 있다. α-Fe2O3은 전기적으로는 반도체의 성질을 가지므로 전자재료로 사용된다. 특히 α-Fe2O3은 전도대 (conduction band)와 가전도대 (valence band) 사이의 에너지 밴드 갭 (energy band gap)이 2.2 eV이므로 하나의 n-형 반도체로 응용된다. 또한 붉은 색을 띠므로 염료로 많이 사용된다. 제 2산화철의 준안정한 상인 γ-Fe2O3 (maghemite)는 산소이온의 적층배열이 ABCABC의 입방조밀구조를 이루는 역스피넬 (inverse spinel) 구조로 Fe이온이 공공 (vacancy)으로 존재하는 결함을 갖는 입방정계(cubic)구조이다. 그러므로 γ-Fe2O3의 이론밀도는 γ-Fe3O4의 5.15g/㎤보다 낮은 4.87g/㎤이다. 적갈색을 띠며 강자성의 성질에 의해 자성염료(magnetic pigment)와 자기기록 (magnetic recording) 재료로 사용된다. 또한γ-Fe2O3는 에너지 밴드갭이 203eV이므로 전기적으로 반도체의 성질을 가지므로 전기, 전자재료로 응용되고 있다.

2)Fe2O3의 결정구조
Fe2O3의 결정구조는 음이온들의 배열구조뿐만 아니라 양이온들의 위치에 의해 결정된다. 아래표에 나타난 바와 같이 산화철은 음이온들의 배열구조에 의해 적층배열이 ABABAB인 육방조밀구조와 ABCABC의 적층배열을 갖는 입방조밀구조로 나누어진다. 음이온층간의 평균거리는 0.23∼0.25nm이다. 한편, Fe3＋와 Fe2＋와 같은 양이온들을 포함하는 화합물에서는 Fe3＋는 항상 높은 spin상태이다. α-Fe2O3은 α-FeOOH나 Fe(OH2)와 같이 음이온들의 적층배열이 ABABAB의 육방조밀구조를 이루고 있어 안정한 구조이다. α-Fe2O3은
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참고 자료

출처있음