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가시광 응답형 광촉매의 반응기구

전문가 제언: ○ 광촉매는 빛을 받아 화학반응을 촉진시키는 물질이다. 대표적인 반도체 광촉매인 TiO2는 유해물질 분해와 친수성 등의 특성으로 인하여 자정기능이 필요한 환경제품 등에 이용되고 있다. 그러나 TiO2는 주로 자외선에 반응하므로 자외선이 거의 없는 실내 환경이나 자외선이 5% 정도만 포함되어 있는 태양광 하에서는 그 효율이 작다.

○ 최근 많은 연구에 의해 실내전등 빛과 같은 약한 가시광 하에서 기능이 발휘되는 광촉매가 개발되고 있다. 예로서 질소를 첨가한 산화티탄 광촉매, 산소결함을 이용한 광촉매, 산화텅스텐 및 귀금속을 사용한 제품이 개발되고 있다. 그러나 이들 광촉매는 장시간 사용하면 질소가 공기 중의 산소와 치환되어 산화티탄 광촉매로 되돌아가 촉매기능이 저하 되거나, 사용원료가 고가이거나 희소하여 보급 확대가 어려운 문제가 있다.

○ 이 문헌에서는 주목을 받고 있는 가시광 응답형 광촉매에서 발생하는 반응 활성종의 검출에서 반응기구를 조사에 관한 것이다. 반응 기구에서 살펴본 가시광 응답형 광촉매의 분류와 여기서 발생하는 활성종의 거동에 대해 필자의 연구를 중심으로 설명하였다. 특히, Cu담지형 산화티탄과 산화텅스텐에 관하여 기술하였다.

○ 국내에서도 광촉매에 사용은 환경이나, 생활용품 등을 위주로 시장이 확대되고 있다. 또한 기술표준원은 광촉매 표준화위원회를 구성하고 대기정화, 수질정화, 항균, 오염방지 등 4개의 분과를 구성하고 표준화작업을 추진하고 있다.

○ 광촉매 관련 연구나 제품생산은 대부분 일본의 기업이나 대학에서 수행되고 있다. 국내도 광촉매 협회가 있으며, 많은 기업이 참여하고 있다. 그러나 제조 보다는 수입제품을 취급하는 업체가 대부분이다. 또한 국내는 시장 등의 여러 가지 정보가 미흡하여 연구개발이나 사업화에 어려움을 많다. 산학연에서 광촉매 관련 연구개발과 상품화에 노력하고, 국가에서 계속적인 지원이 필요하다고 생각된다.

저자: Yoshio Nosaka
자료유형: 학술정보