광촉매(Photocatalyst)

소개글

광촉매(Photocatalyst)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 광촉매(Photocatalyst)란
2. 광촉매의 조건
1) 계면 전자전이의 열역학적 가능성
2) 반도체의 화학적, 광화학적 안정성
3) 광촉매의 태양광 이용
3. 광촉매로 사용되는 반도체의 요건
4. 광촉매의 원리
5. 광촉매의 장점
6. 광촉매의 기능 및 응용분야
7. 분말형 광촉매와 액상 졸형 광촉매의 비교

본문내용

n) 촉매에 의해 일부 환원반응을 통해 제거하고자 하는 연구가 진행되고 있으나 대부분 고가의 귀금속(백금, 로듐, 팔라듐)들을 촉매의 주 활성점으로 이용하고 있어 촉매의 가격이 비싸고 양산이 힘든 단점을 안고 있다.
최근에는 소각장에서 발생하는 다이옥신이 환경호르몬 문제가 대두되어 강한 규제를 하고 있지만 실제적으로 이를 효과적으로 제어할 수 있는 방법이 없어 많은 어려움을 격고 있다.
광촉매는 이러한 SCR 촉매를 대처할 만한 촉매로 가격이 저렴하고 안정적으로 오염물질을 분해할 수 있는 촉매로 인정받고 있다. 또한 안정한 벤젠고리를 쉽게 분해 시킬 수 있어 다이옥신이나 각종 환경호르몬 제거에도 이용가능성이 매우 높다. 과산소이온에 의해 납, 수은등 인체에 극히 유해한 중금속물질을 산화, 침전시켜 80~90%제거할 수 있다.
납이온을 산화하는 과정
Pb+ + 2O2- → PbO2 + O2 또는 Pb2+ + 2O2- → PbO + 3/2O2
광반응이 표면 반응으로 오염원이 흡착되었다가 빛에 노출되면 표면에서 정화되는 까닭에 일정한 빛에 노출되기만 하는 조건에서 사용되는 제품이라면 항상 새 것과 동일한 상 태로 표면을 유지할 수 있다. 이를 위한 상품으로 건물 외벽에 칠하는 페인트에 광촉매를 포함하여 도시 공기에 포함된 매연 성분과 비로 인한 검정 얼룩을 제거할 수 있다. 욕실 타 일에 광촉매를 코팅할 경우 물 때로 인한 얼룩을 자연적으로 제거할 수 있어 인위적인 제거 작업 수준 이상으로 청결을 유지할 수 있다. 또한 그림과 같이 표면에 오일 등과 같은 제거 가 어려운 점액성 오염원이 있는 경우 여기에 공기 중에 부유되었던 오염원이 흡착되어 표 면 오염이 가속화되는데 이러한 곳에 광촉매 코팅 재료를 사용할 경우 오일과 흡착 부유 오 염원이 분해되어 제거가 용이하다. 자정 작용을 이용한 가장 큰 응용 시장은 청소하기가 난 해하거나 불가능한 영역에 사용하는 경우이다. 대표적인 예로 고층 빌딩의 벽 유리 같은 경 우 공기 중의 부유물에 의해 심한 얼룩이 발생하며, 터널 내의 조명용 보호 유리 같은 경우 자동차 매연에 의해 쉽게 오염되어 투명도가 빨리 감소하나 위험성과 작업성의 어려움으로 인하여 유지비가 상승하는 등의 단점이 있다. 이러한 곳에 광촉매 코팅 유리를 사용할 경우 자정 작용으로 벽면에 붙은 오염원을 제거하여 항상 깨끗한 표면을 유지할 수 있다.
3) 초친수성 분야
일반적으로 재질의 표면에는 유기물이 붙어있어 소수성을 띠게 되며 따라서 세척할 때 유기물을 제거하기 위해 세제를 사용하지 않으며 세척이 잘 안된다. 그런데 이산화티타늄 표면은 자외선을 받으면 광촉매 활성을 일으켜 표면에 오염된 유기물들을 분해하여 없애버리므로 친수성이 된다. 이런 초친수성(Super hydrophilic)의 응용 상품이 자동차와 욕실, 건물 외벽 등에 널리 사용되고 있다. 일반 자동차 유리에 빗물 등이 떨어진 경 우 물의 표면 장력으로 물방울이 유리 표면에 달라붙어 진동이나 와이퍼, 공기로 제거하지 않으면 안되나 초친수성인 광촉매를 코팅한 경우, 표면에

키워드

광촉매,   촉매,   전자,   반도체,   분말형광촉매