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백금 담지형 산화텅스텐 광촉매의 개발과 응용

전문가 제언: ○ 대표적인 반도체 광촉매인 TiO2는 유해물질의 분해와 친수성 등의 특성으로 인하여 자정기능이 있는 환경제품 등에 이용되고 있다. 그러나 TiO2는 주로 자외선에서만 반응하나, 형광등 아래에는 자외선이 별로 없으며, 플라스틱 커버를 한 경우는 자외선이 더 차단된다. 또한 새로 보급되는 LED에도 기본적으로 자외선이 함유되지 않는다.

○ 광촉매 연구분야에서는 광촉매 재료를 실내의 형광등이나 LED 하에서도 기능을 발휘하는 광촉매인 가시광 응답형 광촉매 개발에 노력하고 있다. 그러나 연구개발은 활발하지만 아직 산화티탄의 특징을 만족하면서 가시광에 응답하는 광촉매는 아직 얻지 못했다.

○ 광촉매가 가시광 응답형으로 되기 위해서는 ① 광촉매 재료가 가시광선을 흡수할 필요가 있으며, ② 발생된 광여기 상태를 통해서 산화환원 반응이 진행되고, ③ 반응 후에 광촉매가 원래의 상태로 돌아가야 한다. 현재까지 발표된 것들은 도프형 TiO2 광촉매, 복합금속 산화물, 조촉매 담지형 금속산화물 광촉매, 고분산 담지형 금속산화물 광촉매 등이 있다.

○ ABe는 가시광 응답형 반도체인 산화텅스텐(WO3) 입자에 미량의 Pt 나노입자를 분산시킨 광촉매를 이용하면, 가시광선 조사에서 유기물의 산화분해가 높은 효율로 진행되는 것이 발견하였다. 이 문헌에서는 백금 담지형 산화텅스텐(Pt/WO3) 광촉매의 반응기구 해명과 실용화에 대한 진행 사항을 소개하고 있다.

○ 국내 경우, 대부분의 광촉매 제조공정이나 응용기술이 외국 특허에 종속되어 있고, 또한 광촉매에 대한 이해와 기술 부족으로 우수한 광촉매 개발이 지연되고 있다. 그러나 과학기술학회마을 데이터에 의하면 지난 10년간 588건의 논문이 발표되었다. 이는 상당한 관심과 연구가 진행되었다는 것을 알 수 있다. 향후 국내에서도 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: Abe Ryu
자료유형: 학술정보