나노 광촉매 재료 기술의 가능성과 도전

전문가 제언

○ 통상 평균입도가 50㎚ 이하인 결정성 TiO2 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. 그러나 TiO2는 태양광의 4% 정도를 포함하고 있는 자외선에서만 광촉매 반응을 일으킨다.

○ 광촉매 기술을 효과적으로 이용하려면, 가시광선에 활성을 가진 광촉매 재료 개발과 시스템 구축이 필요하다. 이러한 가시광선 응답형 재료를 이용하는 시스템이 구축되면, 그 시장규모는 현재의 수십 배에 이를 것으로 예상된다. 따라서 관련된 연구가 기초?응용분야에서 활발히 전개되고 있다.

○ 지금까지 TiO2 이외의 광촉매 재료는 단순한 금속산화물에 p 블록 원소와 알칼리 또는 알칼리토류 원소를 조합시킴으로써 우수한 광촉매 특성을 기대하였다. 이미 p 블록 원소인 Bi를 함유하는 복합산화물 중에서 광촉매 특성을 나타내는 몇 가지 산화물이 보고되었다. 이 문헌은 인산은(Ag3PO4)이 가시광선 조사 하에서 매우 높은 산화력을 발휘하는 것을 발견한 내용이다. 가시광선 조사 하에서 약 90%의 경이적인 양자수율을 보이고 있다.

○ 광촉매 관련 연구 및 제품화는 대부분 일본이 선도하고 있다. 또한 대부분의 광촉매 제조공정이나 응용기술이 외국 특허에 종속되어 있다. 그러나 국내에서는 광촉매에 대한 이해와 기술 부족으로 우수한 광촉매 개발이 지연되고 있다.

○ 따라서 국내에서도 광촉매 활성화 증대, 가시광선 응답형 광촉매 및 새로운 용도의 광촉매와 지속적인 기초연구 개발이 필요하다. 이를 통하여 다양한 기술이 개발되어 제품이 국산화 된다면 이 분야에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 기대된다.

저자

Naoto Umezawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

24(11)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

24~28

분석자

김*환

분석물

• 나노 광촉매 재료 기술의 가능성과 도전.pdf [336,419 byte]

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