가시광에서도 기능하는 산화티탄 광촉매 개발
오에스유(大阪府, 사장 山田修 = 大阪산업대학 교수)는 가시광 영역에서도 기능하는 산화티탄 광촉매를 개발했다. 대기 속에서 탄화티탄을 연소합성하면, 표면에 산화티탄 피막이 형성됨과 동시에 산화티탄의 산소가 일부, 질소로 치환된다. 그때 산화티탄의 결정구조가 바뀌어 가시광에서도 광촉매 반응이 일어난다. 모재인 탄화티탄의 공극률 50%라는 다공질을 살려서 미생물을 증식하여 수질정화 필터로 응용하는 등, 광촉매와 미생물 처리 양면에서 오염물질의 분해와 제거에 이용한다.
3000℃ 가까운 고온발열반응으로 화합물을 제작하는 것이 연소합성. 불순물의 혼입을 막기 위해, 아르곤 등 불활성 가스 속에서 합성하는 일이 많다. 그러나 山田사장은 산화티탄 피막을 형성하기 위해, 대기 속에서 탄화티탄을 합성했다. 그 결과, 산화티탄의 산소 1% 정도가 질소로 치환되었다. 연소합성에 의한 화합물은 3000℃ 가까운 고온에서 몇 초만에 500℃까지 급격하게 온도가 하강한다. 그 극심한 온도변화가 질소를 잔존시켜 결정구조를 바꾸었다. 온도의 하강이 완만하면 티탄과 산소가 안정된 화합물이기 때문에, 질소가 남을 여지는 없었다.
山田사장은 가시광 아래서의 촉매, 유기물질의 분해기능을 실증하기 위해 200㎖의 증류수에 20㎎의 메틸오렌지 색소와 표면적이 100㎠ 산화티탄에 둘러싸인 탄화티탄을 투입했다.
그 결과, 72시간만에 메틸오렌지는 당초 1% 이하로 떨어졌다. (CJ)
기사를 사용하실 때는 아래 고유 링크 주소를 출처로 사용해주세요.
https://www.cerazine.net