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결정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 형성하는 단계;상기 결정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 유기 용매를 포함하는 제1 전해질 용액 내에서 제1 양극산화시키는 단계; 및상기 제1 양극산화된 결정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 400℃ 내지 600℃의 온도에서 20분 내지 40분 동안 열처리하는 단계를 포함하는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 결정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 형성하는 단계는,티타늄 기판을 제2 전해질 용액 내에서 제2 양극산화시키는 단계;상기 제2 양극산화된 티타늄 기판을 과산화수소 용액에 침지시키는 단계; 상기 과산화수소 용액에 침지된 티타늄 기판을 제2 전해질 용액과 조성이 동일한 제3 전해질 용액 내에서 제3 양극산화시켜 상기 티타늄 기판 상에 비정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 형성하는 단계; 및상기 비정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 400℃ 내지 600℃의 온도에서 3 내지 4시간 동안 어닐링하는 단계를 포함하는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 결정질 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 제1 양극산화시키는 단계는 40V 내지 60V의 전압에서 10분 내지 60분 동안 수행되는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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제3항에 있어서, 상기 제1 전해질 용액은 글리세롤(glycerol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG) 및 디에틸렌글리콜(diethylene glycol, DEG)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 양극산화된 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 상기 열처리 전에 과산화수소 용액에 침지시키는 단계를 더 포함하는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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제1항에 있어서, 상기 제1 양극산화된 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 열처리하는 단계는,밀폐된 공간을 400℃ 내지 600℃의 온도로 가열하는 단계;상온 상태에 있는 상기 제1 양극산화된 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 상기 가열된 공간 내에 배치시킨 후 20분 내지 40분 동안 유지시키는 단계;상기 공간 내부로부터 상기 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 상온의 개방 공간으로 이동시키는 단계; 및상기 상온의 개방 공간으로 이동된 상기 이산화티타늄 나노튜브 어레이를 상온까지 냉각시키는 단계를 포함하는, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이의 제조방법
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아나타제 결정상을 갖고, 깊이 3nm 이내의 표면 영역의 격자 내에서 티타늄 원자와 산소 원자 사이의 공간에 침투되어 티타늄 원자 또는 산소 원자와 결합을 형성하는 탄소 원자를 포함하며,상기 표면 영역에서의 밴드갭은 깊이 3nm를 초과하는 벌크 영역에서의 밴드갭보다 작은, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이
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제7항에 있어서, 상기 탄소 원자는 밸런스 밴드(valence band) 상부에 위치하고, 상기 밸런스 밴드의 최대값보다 1
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제7항에 있어서, 상기 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이는 가시광 영역 중 400nm 이상 550nm 이하의 파장을 갖는 광에 대한 흡수율이 가장 큰, 가시광 흡수 이산화티타늄 나노튜브 어레이
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