나노공간을 이용한 싱글사이트 광촉매의 설계와 응용

전문가 제언

○ 요즈음 나노테크놀로지의 진전은 현저하고, 나노수준으로 정밀 설계한 기능성 재료의 개발이 왕성하다. 자연환경의 보전, 재생가능 에너지의 이용, 쾌적한 거주환경에 대한 필요성이나 에너지절감 프로세스의 개발 등 사회적인 관심이 높아지는 것과 동시에 그 중요성도 더욱 더 고조되고 있다. 촉매?광촉매 분야에 있어서도 지금까지 곤란하다고 생각되었던 원자?분자와 같은 사이즈의 나노레벨 시점에서 설계되었던 촉매재료의 개발이 진행되고 있다.

○ 질소산화물(NO)의 직접분해의 자외광조사 하에서 싱글사이트 Ti 광촉매에서는 NO의 광촉매분해에 의하여 고선택적으로 N2가 생성되는 것에 대해서, TiO2 반도체 광촉매에서는 주로 N2O와 극소량의 N2가 생성하며, 선택성은 Ti의 분산성과 국소구조에 크게 의존한다. 또한, 광에너지를 화학에너지로 직접 변환시켜 저장 가능한 Up-hill reaction에서 이산화탄소의 물에 의한 환원고정화반응(인공광합성)도 진행된다.

○ 나노구조제어에 의하여 자성을 가지는 산화철 나노입자와 싱글사이트 Ti 함유 메조폴러스실리카를 복합화 시킨 광촉매재료를 개발하고 있다. 철-백금 자성나노입자의 표면을 Ti 함유 실리카층으로 피복시키는 것에 의하여 코어?셀형 촉매가 얻어진다. 싱글사이트 Ti는 유효한 광촉매반응에 응용가능하며, 반응 후에는 생성물로부터 촉매를 자석에 의하여 빠르게 분리 회수할 수 있고, 활성의 저하가 없이 재이용 가능하다.

○ 현재, 미세한 귀금속나노입자의 새로운 담지방법으로서 마이크로파 가열의 이용을 진전시키고 있다. 전자레인지 등의 형태로서 일반가정에도 보급되고 있으며, 통상의 가열에 비하여 균일하게 용매나 담체를 급속히 가열할 수 있다. 일반가정에서 사용되는 전자레인지와 동일한 출력(2.45 GHz)으로서 금속전구체와 싱글사이트촉매를 함유하는 용액에 마이크로로서 조사하는 것으로 통상 가열에 의한 조제에 비하여 보다 미세하고 고분산의 귀금속나노입자를 담지시킬 수 있다.

저자

Takashi kamegawa, Hiroshi-akira Mori, Hiromi Yamashita

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

81(2)

잡지명

電氣化學および工業物理化學

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

98~102

분석자

정*진

분석물

• 나노공간을 이용한 싱글사이트 광촉매의 설계와 응용.pdf [364,160 byte]

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