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자외선과 가시광선 하에서 산화티탄과 망간을 구성한 광촉매 분말의 생산

전문가 제언: ○ 광촉매(photocatalyst)는 태양광이나 형광 등의 자외선(UV)을 조사하면 태양전지의 원리처럼 음전기를 가진 전자와 양전기를 가진 정공(hole)이 형성된다. 그 중에서 정공은 특히 강력한 산화작용을 하는 수산화기(OH radical)을 생성하여 살균, 항균, 수질정화, 냄새제거, 공기정화 등의 효과가 탁월하다.

○ 광촉매의 종류는 아나타제형 이산화티탄, 이산화망간 이외에도 CdS, ZnO계 및 NbO계 등이 있다. 전이금속이 첨가된 Zn0.9Me0.1O의 ZnO계와 K4Nb6O17의 나이오베이트계가 광촉매 정화효과가 있음이 알려져 있다.

○ 현재 국내의 광촉매 시장은 형성단계로 광촉매 시장 규모를 정확히 추정할 수는 없으나 광촉매로 그 효과를 대체할 수 있는 시장(항균, 탈취제 시장) 규모만 보아도 2010년에 2조 5천억원 정도(2003년 산업자원부 발표)이며 2004년 5월 29일 국회에서 “다중이용시설 등의 실내 공기질 관리법”이 동과됨에 따라 국내시장도 빠른 속도로 광촉매 시장이 형성될 것으로 예상된다.

○ 기존의 폐수처리기술은 BOD와 COD 제거율이 낮고 복잡하며 운영비가 높으나 나노 이산화티타늄 광촉매는 자외선을 받으면 강력한 산화작용을 하는 수산기를 생성하여 폐수 중의 다이옥신 및 트리클로로에틸렌과 같은 유기오염물질을 산화?제거하는 효과가 있다. 또 이산화티탄은 저렴하고 무독성이고 화학적으로 안정하다.

○ 일반적으로 이산화티탄 용액만을 원료로 사용하여 광촉매를 생산하는데 이 특허의 특징은 이산화망간 솔과 혼합하여 원료로 사용하여 암모니아 첨가, 침전, 노화, 분리, 세척, 원심분리, 건조, 분쇄 및 담금질의 여러 단계를 거처 광촉매 분말을 제조한다.

○ 다른 결정상이 다르게 광촉매 활동을 하기 때문에, 이 특허에서 제시하는 TiO2에서 격자 유형이 중요하고, 아나타제 상이 가장 활동적이다.

저자: Foundation for Research and Technology
자료유형: 특허정보