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양자 수율의 절대값 측정 QYM-01

QYM-01

QYM-01 모식도

광반응 양자 수율은 광화학반응의 반응 생성물 분자수와 흡수한 포톤 수의 비로, 광화학 반응의 효율이나 광촉매의 성능을 나타내는 지표 중 하나이다. 현재까지의 양자 수율 측정은 기존에 앙자 수율이 옥살산철(Iron oxalate) 등의 물질이 사용되었다. 그러나 이러한 방법은 암실에서 장시간(약 24시간)에 걸친 실험이기 때문에 실험하는 사람의 숙련도가 필요하고, 빛을 조사하는 조건이 변경되면 다시 실험할 필요가 있다. 또한 반응에 의한 시료의 흡광도 변화를 보정할 수 없는 문제가 있다. 시마즈와 동경대학의 이시타니 오사무(石谷治)교수가 함께 양자 수율의 측정과 흡수되는 포톤 수를 간단하고 정확하게 계측할 수 있는 시스템을 개발했다. ▶ 광반응을 위한 폭넓은 여기광 조건(파장, 광량)이 가능

– 250 ~ 800 nm의 범위에 이르는 여기광 파장을 변경하여 흡수되는 포톤의 수를 계측 – 여기광의 광량을 조사하는 포톤 수로 조정 및 설정 가능

측정의 번거로움을 해결

– 옥살산철 등의 화학광량계에 의한 교정작업이 불필요 – 여기광의 광량 및 파장을 PC 소프트웨어로 쉽게 제어 가능 – 간단한 PC 소프트웨어로 구성되어있고, 최적의 측정 파라미터로 포톤수를 계측

정확한 측정을 서포트

– 자외/가시광선 흡수스펙트럼의 동시측정 및 여기광원의 광량변화 보정 등에 의한 정확한 흡수 포톤수를 측정 – 포톤수가 실시간으로 나타나므로 현재의 측정상황이 확인 가능

조사광량측정에 의한 QYM-01과 화학광량계(옥살산철)의 비교검증 실험

화학광량계(Chemical actinometer)로 사용한 potassium trioxalateferrate(III) 수용액에 비하여 QYM-01을 사용하여 광반응용 여기광을 조사하고, 흡수 포톤수를 측정하였다.