본 논문에서는 염료감응형 태양전지에 사용되는 다공성 이산화티타늄 전극에 대한 N3 염료 분자의 실제 흡착 과정을 자외선/가시광선 흡광계를 통한 직접 흡착법과 여러 가지 동적 흡착 모델 (준 1차 흡착 모델, 준 2차 흡착 모델, 입자 내 확산 모델)들을 함께 사용하여 살펴보았다. 실제 흡착 실험을 바탕으로 활용된 동적 흡착 모델의 동적 변수, 반응 상수, 평형 흡착 농도, 상관관계 지수 등에 대해 살펴보고 각 각의 내용에 대해서 논의하였다. 동적 흡착 모델을 활용한 N3 염료 분자의 흡착 연구에서는 N3 염료 분자가 초반에는 이산화티타늄 기공으로의 확산 때문에 흡착 과정에 영향을 받지만, 전체의 흡착 과정은 이산화티타늄 표면과 화학적 반응을 하는 마지막 흡착 단계에 의해 결정된다는 것을 확인하였다. 또한 동적 흡착 모델에 대한 연구는 이산화티타늄 기공 크기의 다양성과 반응 표면 장소의 비균일성, 그리고 최고 흡착 가능 농도에 대한 정보도 함께 제공하는 것을 확인하였다.
The adsorption kinetic study of ruthenium complex, N3, onto nanoporous titanium dioxide (TiO₂) photoanodes has been carried out by measuring dye uptake in-situ. Three simplified kinetic models including a pseudo first-order equation, pseudo second-order equation and intraparticle diffusion equation were chosen to follow the adsorption process. Kinetic parameters, rate constant, equilibrium adsorption capacities and related coefficient coefficients for each kinetic model were calculated and discussed. It was shown that the adsorption kinetics of N3 dye molecules onto porous TiO₂obeys pseudo second-order kinetics with chemisorption being the rate determining step. Additionally the heterogeneous surface and the pore size distribution of porous TiO₂adsorbents were also discussed.