지속 가능하고 효율적인 과산화수소(H2O2) 생산을 위한 탐구에서, 본 연구는 염화도파민(DA)의 손쉬운 자기중합을 통해 이산화티타늄(TiO2) 나노입자 위에 폴리도파민(PDA)을 형성함으로써 합성된 유기-무기 하이브리드 광촉매를 도입한다. DA 대 TiO2의 몰비를 면밀히 최적화한 결과, TiO2@PDA로 명명된 최적의 광촉매 조성을 확보하였으며, 이는 모의 태양광 조사 하에서 H2O2 생산에 대해 현저한 광촉매 효율을 나타낸다. 합성 과정은 PDA 중합을 유리하게 하기 위해 pH를 조절하고, TiO2 표면에서 균일한 코팅이 이루어지도록 보장하는 특징을 가지며, 이에 대한 세부 사항을 철저히 기술하였다. 종합적인 물질 특성 분석을 통해 PDA 층의 성공적인 형성을 확인하고, 하이브리드 광촉매의 구조적 및 화학적 특성을 규명하였다. 광촉매 실험 결과, TiO2@PDA는 순수 TiO2 및 PDA 모두에 비해 H2O2 생산에서 유의하게 우수함을 보였으며, 이는 TiO2의 분해 속도를 감소시킴으로써 TiO2와 PDA 간의 상승작용을 시사한다. PDA는 TiO2 표면에서 광촉매 활성 부위와 보호층의 이중 역할을 수행할 수 있다. 또한 본 연구는 TiO2@PDA의 안정성과 재사용성을 입증하여, 친환경적이며 비용 효율적인 H2O2 생산에 대한 잠재력을 부각한다. 본 연구는 하이브리드 광촉매 설계에 대한 접근을 제시할 뿐 아니라, 그린 케미스트리의 원칙에 부합하는 화학 생산을 위한 지속 가능한 공정의 발전에도 기여한다.

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