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정전분무 열분해법에 의한 TiO2 입자의 합성

전문가 제언: ○ 이산화 티타늄(TiO2)은 광촉매(photocatalyst) 재료로 가장 많이 상용되고 있는 물질이다. 광촉매란 빛을 쪼여주었을 때, 특정 반응에서 반응 속도에 영향을 주는 촉매를 말한다. 이 물질은 빛을 쪼여도 자신은 변하지 않고 그대로 있기 때문에 반영구적으로 사용 가능하다. 또 내구성·내마모성이 뛰어나므로 경제적인 측면에서 유리하다. 또한 염소나 오존보다 산화력이 높아서 살균력이 우수하다. 즉 모든 유기물질을 이산화탄소와 물로 분해할 수 있는 능력을 가지고 있다.

○ 이밖에 이산화 티타늄은 그 자신이 환경에 부정적인 영향을 끼치지 않는 안전한 무독 물질이다. 따라서 폐기했을 때 2차 공해에 대한 우려 가 없다. 이렇게 가장 널리 쓰이고 있는 이산화 티타늄도 온도에 따라 다른 결정구조를 가지면서 루틸(Rutile)과 아나타제(Anatase) 두 종류가 존재한다. 이 외에도 ZnO, ZrO2, WO3, 페로브스카이트형 복합 금속산화물 등이 광촉매로써 사용 가능한 물질이다.

○ 광촉매 반응은 가전제품, 도로, 차량, 대기처리, 의료관련, 수질처리 등 다양한 분야에서 실용화되고 있다. 예를 들어, 산화티탄 미립자를 무기질 접착제와 섞어서 벽면에 뿌리면, 새집증후군의 원인이 되는 각종 휘발성 유기화합물, 포름알데히드 등을 분해 제거할 수 있다. 광촉매 물질을 이용하여 차량용 햇빛 가리개를 만들어 사용하면 햇빛에 의해서 광촉매 물질은 차량 내의 공기를 정화시키는 기능도 함께한다. 이와 같은 제품은 이미 상품화되어서 우리 생활 주변에 많이 활용되고 있다.

○ 우리나라에서는 산화티탄 광촉매 및 광촉매를 이용한 제품이 다수 개발되어 시중에 판매 되고 있다. 또 일본으로부터 수입된 제품도 시중에 많이 유통되고 있다. 더욱 활용범위를 넓히려면, 나노 수준의 산화티탄 미립자를 싼값으로 대량 생산할 수 있는 기술이 개발되어야 한다. 앞으로 에너지, 환경 측면에서 각광받고 있는 대표적인 미래기술 중 하나가 될 것이다.

저자: Yoshikazu Suzuki
자료유형: 학술정보