광촉매     해외기술정보

산화티탄 나노튜브 저온·주형 없이 합성, 광촉매 활성 우수
大阪대학 산업과학연구소의 關野徹 조교수 등은 100℃ 전후의 저온하학합성과 세정으로 광촉매 활성이 우수한 아나타제형 산화티탄 나노튜브를 제작했다. 주형을 사용하지 않고 자기조직적으로 나노튜브를 합성할 수 있어, 양산화가 용이하다는 메리트가 있다. 태양전지, 높은 표면적을 살린 화학 센서, 2차 전지의 전극재료 등에 대한 응용을 기대할 수 있다.
원료인 산화티탄 분말을 수산화나트륨과 수산화칼륨 등의 고농도 알칼리 용액에 섞어서 제작한다. 100℃ 전후에서 12~24시간 가열하면 산화티탄 나노튜브의 전구체(알칼리를 포함하는 층상화합물)가 생긴다. 그 후, 전구체를 알칼리를 중화하기 위한 산에 의한 처리를 거쳐서 순수(純水)로 세정한다. 산화티탄의 전구체는 세정 과정에서 알칼리가 제거되고 산화티탄의 나노시트가 생긴다. 이 시트가 둥글게 말려서 산화티탄 나노튜브가 형성되는 것이라고 생각된다. 산화티탄 나노튜브는 외경 8나노~10나노미터, 내경 5나노~7나노미터. 길이는 수 백 나노미터-수 마이크로미터가 된다. 튜브의 양끝은 열려 있다.
디바이스 제작 시에는 열 안정성이 문제가 되는데, 450℃까지 나노튜브의 형태를 유지한다. 또 크롬이나 니오브의 플러스 이온을 첨가함으로써 열 안정성은 약 550℃까지 향상시킬 수 있다는 것을 알았다. 또 수소제조 실험에서 조사한 산화티탄 나노튜브의 광촉매 특성은 400℃에서 열처리하면 시판되는 광촉매 활성에 비해 약 3배로 높아진다는 것도 알아냈다. 산화티탄의 결정구조에는 고온형인 루틸형과 저온형인 아나타제형이 있는데, 아나타제형 쪽이 광촉매 활성이 높다. (NK)

광촉매 이용한 절삭유의 부식방지제 개발
소프트 개발의 아이넷(名古屋市, 사장 橫田眞)은 공작기계용 절삭유의 부식방지제를 개발했다. 방지제는 광촉매나 산화물로 구성된다. 기계를 정지시킨 상태인 야간 등에 발생하는 염기성 균이 증식하는 것을 막아 유황 냄새의 발생을 억제함과 동시에 절삭유용 탱크의 청소와 교체가 불필요하게 된다.
절삭유 부식은 공작기계 내부에서 윤활유와 섞이는 것이 원인이다. 조업(操業)을 정지하고 있는 시간대에 윤활유는 들떠서 절삭유의 주변을 떠돈다. 절삭유는 공기와 접하지 못하게 되어 암모니아 등 염기성 균이 발생하기 쉬워진다. 광촉매와 산화물로 구성된 부식방지제를 절삭유에 넣어 두면 절삭유에 대한 산소 공급이 계속되어 부식을 억제할 수 있다.
보통 3개월에 한 번 정도 공작기계의 절삭유용 탱크의 청소와 교체를 하는데, 그때 낡은 절삭유는 산업폐기물로 제거하는 비용이 1리터에 30엔 정도 든다. 이 회사의 방지제를 넣으면 교체가 불필요하게 된다. 대리점 등을 통해서 1리터 당 5~30엔 정도에 판매하며, 매달 관리업무와 함께 제공한다. 이 회사는 1986년 설립, 연 매상은 약 3천만 엔. 관련회사가 절삭유를 취급한다. (일경산업)

오염방지·발수·착색, 3가지 기능을 가진 액체도포제 개발
특수한 도포제를 개발하는 서스티나블 테크놀로지는 광촉매로 강한 오염방지와 발수효과를 가지며, 착색제를 섞어 색도 만들 수 있는 액체상의 도포제를 개발했다. 이러한 효과를 내기 위해서는 광촉매, 불소코팅, 페인트 등을 개별적으로 이용하는 일이 많았다. 세 가지 기능을 함께 갖춘 도포제는 드물다고 한다.
서스티나블사는 재작년부터 정전기의 반발로 오염을 제거하는 도포제를 판매하고 있다. 유리의 접합부분에 사용하는 실리콘이나 고무 등 광촉매로는 충분히 대응할 수 없는 오염을 제거할 수도 있다. 단 발수효과가 없기 때문에 건물 외벽에 바르면 산성비가 스며들어 외벽이 열화되거나 퇴색되거나 하는 문제가 있었다.
이 회사가 판매하는 현행의 도포제는 산화티탄과 실리카, 어느 특정한 금속을 섞은 용액을 사용하고 있다. 불소 등 통상의 발수제는 이 용액과 섞이지 않았다. 단 東レ·다우가 개발한 발수효과가 있는 실란 실리콘계 재료와는 잘 혼합된다. 외벽의 열화를 방지할 수 있는데다 오염을 제거하는 기능도 저하되지 않는다.
안료의 입자에 전기적인 특성이 없는 住化카라의 착색제를 섞으면 여러 가지 색을 낼 수 있고 퇴색도 적다고 한다. 서스티나블사가 고객의 요구에 따라서 원래는 무색인 도포제에 착색하여 판매한다.
가격은 1리터당 1만 6천~1만 8천 엔이다. 건재회사나 공사회사에 판매한다. 東レ·다우와 住化카라도 이번에 새로 개발한 도포제의 판매를 검토하고 있다. 사스티나블사는 1년 후에 월 5백~6백 리터의 판매를 목표로 하고 있다. (일경산업)

광촉매로 냄새제거 기능 부여
早川밸브제작소(岐阜縣 山縣市, 사장 早川則男)는 광촉매를 테마로 한 신규사업의 제 1호탄으로써 냄새제거 기능이 있는 사진틀 ‘크린 필’을 발매했다. 가격은 5,800엔이며, 자동차용 차량탑재용품 등으로서 본격 판매한다.
L판 사이즈(117밀리×79밀리미터)에 대응해 사진장착부 이면의 틀 주변에 광촉매 부분, 중앙에는 솔라패널 부분을 마련했다. 광촉매 부분에는 산화티탄 코팅을 한 세라믹스 볼이 들어가 있어 빛이 닿으면 냄새제거효과를 발휘한다. 솔라 패널 부분에서 발전한 전기를 축전, 야간에 발광다이오드(LED)라이트로 사진을 비출 수 있다. (NK)