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환경복원용 광촉매에 관한 조사연구

전문가 제언: ○ 본 논문은 순수 TiO2 이외의 다양한 광촉매 물질들이 환경오염물질 제거에 사용된 연구사례들을 조사하여, 이들의 제조방법을 소개하고 현재 상용화되어 있는 P25 TiO2 광촉매와 촉매활성을 비교분석하고 있어, 환경 분야에 응용하기 위한 새로운 광촉매 물질을 탐색하고자 하는 연구자들에게 큰 도움을 줄 것으로 판단된다.

○ 수질 오염물이나 대기 오염물 제거를 목적으로 광촉매가 상용화되기 위해서는 촉매의 오염물 분해성능 뿐 아니라, 촉매의 분리회수 문제, 장기간 사용에 따른 촉매의 비활성화문제, 물리적 강도, 화학적 안정성, 열적 안정성, 경제성 등 여러 가지 요소들이 검토되어야 하기 때문에, 본 논문에서 특정 환경오염물의 제거에 유망한 촉매로 지목되었어도 상용화를 위해서는 앞으로 많은 연구결과들을 필요로 할 것으로 판단된다.

○ 많은 연구논문들에서 광촉매의 성능향상을 위해 촉매를 나노입자로 가공하여 사용하고 있으나 나노입자는 촉매의 분리회수가 어렵고 촉매반응과정에서 쉽게 유실될 수 있으며 나노입자의 인체 유해성 문제가 논란이 되고 있기 때문에 응용분야가 제한될 것으로 판단된다.

○ 국내에서도 TiO2에 여러 가지 원소를 도핑하여 가시광선 영역에서 활성화 될 수 있는 광촉매의 제조, TiO2와 활성탄, 활성탄소 섬유, 탄소나노튜브와의 복합체 제조, 나노튜브나 나노섬유 형상의 TiO2 제조 등에 관한 연구사례가 있으며, 가시광선 영역에서 활성을 보이는 광촉매 제품도 출시된 상태이다. 그러나 TiO2 이외의 광촉매 물질에 관한 연구사례는 매우 적어 ZnO, 층상구조의 SrBi2Nb2O9, BiVO4, InVO4와 같은 화합물의 제조에 관한 연구가 있는 정도이다.

○ TiO2를 대체할 만한 광촉매 물질을 찾아내기까지는 장기간에 걸쳐 많은 연구결과들을 필요로 할 것으로 판단되기 때문에, 새로운 광촉매를 찾아내는 연구는 학계를 중심으로 기초연구로 수행되고, 연구소나 기업은 TiO2를 기반으로 한 광촉매의 성능향상 방안과 실용성을 높이기 위한 연구에 주력하는 것이 바람직하다.

저자: Agatino Di Paola, Elisa Garcia-Lopeza,Giuseppe Marci,Leonardo Palmisano
자료유형: 학술정보