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나노구조를 제어한 이산화티탄 광촉매에 의한 물정화

전문가 제언: ○ 통상 평균입도가 50㎚ 이하인 결정성 이산화티타늄 나노분말은 대표적인 광촉매용 재료이다. 자외선을 에너지원으로 이용하여 유해성분의 분해, 항균, 탈취 등의 특성을 지닌 새로운 에너지 환경재료로 주목을 받게 되었고, 최근에 재료 및 용도의 개발이 급속히 이루어지고 있다.

○ 이산화티타늄의 광촉매 성능을 증대시키는 것이 중요한 사항이다. 광촉매의 효율을 올리기 위해서 몇 가지 사항이 고려되고 있다. 우선 광촉매 비표면적을 증대시키는 것이다. 광촉매로 코팅된 막은 고밀도를 통하여 광초매성을 증대시킬 수 있다. 또한 광촉매의 결정구조를 아나타제로 유지하며, 결정 내의 손실을 최소화하여야 한다.

○ 이 문헌에서는 광촉매의 활성화응 통해 효율을 향상시키기 위한 방법으로 표면개질, 복합형, 표면 나노구조 제어, 금속 나노구조 광촉매의 구조제어와 조촉매의 담지법에 대해 소개하고 있다.

○ 현재 광촉매 관련 연구 및 제품화는 대부분 일본이 선도하고 있다. 이산화티타늄은 세계 각지에서 생산한다. 그러나 광촉매 원료인 나노 미립 TiO2 분말과 졸은 주로 일본에서 생산하고 있다. 국내의 경우 대부분의 광촉매 원료를 일본에서 수입하고 있으며, 최근에 일부 벤처기업들이 광촉매용 TiO2 졸과 응용제품을 생산하고 있다.

○ 대부분의 광촉매 제조공정이나 응용기술이 외국 특허에 종속되어 있다. 또한 광촉매에 대한 이해와 기술 부족으로 우수한 광촉매 개발이 지연되고 있다. 향후 환경개선용 소재로서 광촉매에 대한 관심과 중요성은 점차 커질 것으로 예상된다.

○ 따라서 국내에서도 광촉매 활성화 증대, 가시광선 응답형 광촉매 및 새로운 용도의 광촉매 개발 등의 지속적인 연구개발이 필요하다. 이를 통하여 다양한 기술이 국산화된다면 국내 업체들도 이 분야에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Takashi Kamegawa
자료유형: 학술정보