광 에너지 변환

전문가 제언

○ 광촉매는 빛을 받아 화학반응을 촉진시키는 물질이다. 대표적인 반도체 광촉매인 TiO2는 유해물질의 분해와 친수성 등의 특성으로 인하여 자정기능이 있는 환경제품 등에 이용되고 있다. 그러나 TiO2는 주로 자외선에서만 반응하므로 실내 형광등이나 자외선이 4% 정도만 포함되어 있는 태양광 하에서는 그 효율이 떨어진다.

○ 최근 많은 연구에 의해 실내전등 빛과 같은 약한 가시광선 하에서 기능이 발휘되는 광촉매가 개발되고 있다. 이 방법은 크게 두 가지이며, 표면 수식과 이종원소 도핑에 의한 산화티탄의 가시광화이다. 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 고가여서 확대가 어려운 문제가 있다.

○ 이 문헌에서 필자는 계면전하이동과 다전자 산소환원에 의한 산화티탄의 가시광선 응답화를 검토하였다. 주로 Cu(Ⅱ) 담지 산화티탄과 Cu(Ⅱ) 담지 CB제어 산화티탄을 중심으로 설명하였다. 고활성 산화티탄 가시광 광촉매의 설계는 가전자대에 생성하는 강한 산화력과 높은 이동도를 가진 정공의 이용하거나 전도대 제어에 의해 밴드-갭을 좁히는 것을 제시하였다.

○ 국내의 광촉매 관련 연구나 제품생산은 대부분 중소기업이나 대학에서 일부 수행한다. 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

Hiroshi Irie

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

11(3)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

8~14

분석자

김*기

분석물

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