내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

가시광선을 이용한 대규모 물 분해용 광촉매의 개발

전문가 제언: ○ 광합성(태양광에 의해 이산화탄소와 물이 반응)에 의해 전분과 산소가 생성되는데 이산화탄소와 물을 혼합하고 광을 조사한다고 하여도 공합성이 곧바로 일어나지는 않으며 식물의 엽록소가 광을 흡수하여야 비로소 전분과 산소가 만들어진다. 엽록소가 흡수한 빛에너지에 의해 반응이 일어나는데 이때에 엽록소가 광촉매 역할을 한다. 광촉매는 자신은 반응하지 않지만 반응을 촉진시키며 일반 촉매의 역할과 메커니즘이 동일하다.

○ 대표적인 광촉매로는 산화티탄(TiO2)이 있다. 최근에 상용화되고 있는 광촉매는 거의 대부분이 산화티탄을 기초로 하고 있다. 우리 주변에서 사용되고 있는 백색페인트나 안료가 대부분 산화티탄으로 제조된다. 안료용은 가능하면 빛에 반응하지 않도록 처리한 산화티탄이 사용되지만 광촉매로 이용되는 것은 광반응을 되도록 많이 일으키도록 만든 산화티탄이 사용된다. 광촉매 반응에는 산화티탄과 빛이 필요하며 산화티탄이 빛을 흡수하였을 때에 그 표면에서 일어나는 현상이다.

○ 광촉매 분해는 광촉매 표면에 도달한 물질을 분해하는 반응이다. 유기물은 이산화탄소와 물로 분해되는데 이 반응은 광촉매 표면에 빛이 도달하는 양만큼 발생한다. 일반적인 연소반응과는 달리 온도 상승이 없으며 실온에서 반응이 일어난다. 이 반응은 물과 대단히 친해지는 친수성이다. 일반적으로 광촉매의 분해력과 초 친수성을 조합한 자체 클리닝(cleaning) 효과를 적용한 건물 외장 재료의 타일이나 유리, 광촉매 도료 등이 개발되어 사용되고 있다.

○ 광촉매는 자연에너지의 이용에 따른 에너지 절약, 유지/보수비용 절감, 환경부하 저감에 의한 자원 절약 등의 장점들이 있기 때문에 다양한 분야에서 응용되고 있다. 또한 환경 파괴를 촉진하는 유해 화학물질에 대한 대책으로서 실내의 포름알데히드와 같은 새집증후군 원인물질의 제거와 버스, 트럭 등에서 발생하는 질소산화물의 제거에 필요한 기술 개발에도 활용되고 있다. 특히 최근에는 가시광선 응답형 광촉매의 개발로 가시광선 흡수 반도체에 대한 연구가 활발하고 또한 가시광선을 이용한 물 분해에 대한 연구도 진행되고 있다.

저자: Anke Xiong etc.
자료유형: 학술정보