초록

최근, 다양한 소자로서의 응용뿐만 아니라 독특한 특성 때문에 나노로드, 나노와이어, 나노튜브 그리고 코어/쉘 등과 같은 다양한 구조를 갖는 1차원 구조의 나노소재에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 한 가지 물질로 이루어진 나노구조에서 보다 우수한 전기적, 광학적, 특성을 나타내는 Type II 코어/쉘 이종구조에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있는데 이러한 구조는 이종물질간의 계단형 에너지 밴드구조를 형성함에 따라 넓은 영역에 걸친 우수한 광흡수 효율과 전하의 분리 및 이동에 있어 우수한 특성을 보일 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 1차원 나노구조의 Type II ZnO/ZnSe 코어/쉘 이종구조를 저온에서 용액상 방법을 통해 합성하고 그에 따른 구조적 특성 및 광촉매 반응에 대해 논하였다.

Abstract

Recently, various type of nanomaterials such as nanorod, nanowire, nanotube and their core/shell nanostructures have attracted much attention in photocatalyst due to their unique properties. Among them, Type-II core/shell heterostructures have extensively studied because it has exhibited improved electrical and optical properties against their single-component nanostructure. Such structures are expected to offer high absorption efficiency and fast charge transport due to their stepwised energetic combination and large internal surface area. Thus, it has been considered as potential candidates for high efficient photocatalytic activity. In this work, we introduce a novel chemical conversion process to synthesize Type-II ZnO/ZnSe core/shell heterostructures. A plausible conversion mechanism to ZnO/ZnS ecore/shell heterostructres was proposed based on SEM, XRD, TEM and XPS analysis. The ZnO/ZnSe heterostructures exhibited excellent photocatalytic activity toward the decomposition of RhB dye compared to the ZnO nanorod arrays due to enhanced light absorption and the type-II cascade band structure.

• Keywords: Photocatalyst, Type-II, Core/shell, ZnO, ZnSe