광촉매 해외기술정보

광촉매, 분해능력 향상 방법 개발 활성탄으로 표면적 확대
물질·재료연구기구의 羽田肇디렉터 등은 광촉매의 물질분해 능력을 높이는 방법을 개발했다. 활성탄을 추가해 광촉매의 표면적을 확대한다는 것이 특징이다. 시작한 광촉매는 담배의 냄새 성분인 아세트알데히드를 분해하는 능력이 약 6배, 대표적인 휘발성유기화합물(VOC)인 트리클로로에틸렌은 약 8배로 높았다. 앞으로는 기업과 연계하여 실용화할 계획이다.
산화티탄 광촉매에 중량비에 따라 질소 0.2%, 불소 2%, 활성탄 10%를 추가했다. 산화티탄의 산소 일부를 질소로 바꾸면 자외선만이 아니라 가시광을 쏘여도 반응하고, 불소를 더하면 반응물의 흡착력이 높아진다는 것은 이미 알려져 있다. 이번에 표면에 미세한 구멍이 뚫려 있는 활성탄을 추가함으로써 중량당의 표면적이 시판되고 있는 광촉매의 10배가 되었다.
반응물의 흡착면적이 늘어남으로써 분해능력이 향상되었다. 파장 450나노미터의 청색광을 3시간 쏘인 후의 이산화탄소(CO2)에 대한 분해율은 아세트알데히드가 72.3%, 트리클로로에틸렌이 43.4%로 종래 가시광 하에서 반응하는 광촉매의 약 6배, 약 8배가 되었다. 제조방법도 달리했다. 4염화티탄, 불화암모늄을 포함하는 수용액에 분쇄한 활성탄을 넣고 섭씨 400~1200도에서 가열한다. 그러자 활성탄 표면에 질소와 불소를 포함하는 산화티탄이 부착된 광촉매가 되었다. 산화티탄을 암모니아 가스와 반응시키는 종래의 방법과 비교하면 암모니아가스의 사용량을 10분의 1로 낮출 수 있다. 제조원가를 저감할 수 있고 환경에 대한 부하도 낮아지리라 생각하고 있다. 이 연구는 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)의 지원을 받고 있다. (NK)