광촉매에 상대하여[메틸렌블루 제거, 광촉매를 이용한 반공화공 experiment(실험)]
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작성일 19-02-03 23:35
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그리고 화학적으로 안정하여 산이나 염기에 침식되지 않고, 무독성이고 그 자체의 넓은 응용범위 때문에 가장 활발히 상용화가 진행되고 있다아
광촉매 reaction 은 무기화합물에 의한 광분해 reaction , 즉 안료에 의한 도료의 열화 등으로 오래전부터 알려져 있었으며, 1950년까지 도료의 내구성 증진을 위하여 광촉매 reaction 을 억제하는 열화방지등이 관련 연구의 주류를 이루어 왔다. 현재 이 기술은 태양에너지 이용효율이 낮고 reaction 을 도중에 중지하는 등의 reaction 제어가 어렵다는 것 때문에 실용화에 이르지 못했지만 연구개발이 계속되고 있다아 한편, 이산화티탄등의 광촉매 reaction 을 이용하여 수중의 유해물질을 무해화하는 연구가 1970년대 후반까지 추진되었는데, 종래의 활성오니법에서는 처리가 어려웠던 유기염소화합물이나 계면활성제, 농약등 지금까지 100종 이상의 물질을 분해, 무해화 할 수 있다는 사실이 확인되었다. 이는 혼다, 후지시마 efficacy로 불리우는데, 당시의 석유wave에 의한 새로운 에너지의 개발이라는 사회적 요구에 부응하여 유망한 태양 에너지 변환 방법 중 하나로 주목 받았다. 이후에 마이크로화한 반도체 미립자 광촉매가 개발되었으며, 반도체 광촉매를 사용하여 물분해 뿐만 아니라 물과 다양한 유기물의 혼합액에서의 수소 발생이나, 탄산가스의 환원, 질소 고정 및 새로운 유기물 합성 등 다양한 연구가 진행되었다. 이러한 발견은 물을 원료로 하여 태양광에 의해 수소연료를 생성시키는 가능성을 보였기 때문에 많은 연구자들의 관심을 끌었다. …(투비컨티뉴드 ) 그리고 1970년 전후에 산화티탄 전극에 의해 물이 수소와 산소로 분해된다는 사실을 日本 의 Fujishima와 Honda가 보고하였다. 최근 산업의 급속한 발달과 더불어 유해대기오염물질 (HAP: hazardous airpollutants), 휘발성 유기화합물(VOCs), PAN, 황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)등 유해한 유기 및 무기화합물들에 의한 environment오염은 나날이 심각해져가고 있다아 이에 대한 대책의 일환으로 대기오염물질 및 하천이나 호수, 바다에 유입되는 폐수를 광촉매(Photocatalyst)에 environment친화적 에너지요인 빛을 조사하여 완전하게 분해시키고자 하는 노력이 계속되고 있다아
광촉매는 반도체성의 물질로 밴드갭 에너지 이상의 광을 조사하면, 음전하를 가지는전자와 양전하를 갖는 정공을 생성하고 이들의 강한 환원작용 산화작용에 의해 이온종이나 분자종을 분해시키는 다양한 reaction 을 일으키게 된다 광촉매의 강한 산화reaction 은 실온에서 광조사만으로 유해유기물을 무해한 이산화탄소와 물로의 변환이 가능하며, 환원reaction 은 수용액중에 이온으로 존재하는 중금속등을 환원하여 분리, 제거를 가능하게 한다. 1990년대에 이르러 도기제품에 광촉매를 도포하는 방법이 고안된 이후, 막 상태의 산화티탄 광촉매가 개발되면서 광촉매를 사용한 유해유기물질의 처리가 실용화 단계에 이르게 되었고, 현재는 다양한 제품이 개발되어 여러 분야에 응용되고 있고 日本 의 경우만 1,000여개 이상의 업체가 광촉매 기술을 상용화하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다아[1]
광촉매는 많은 광촉매등 중에서 무독성이며, 화학적으로 안정하고, 자체 내에서 산화, 환원이 가능
다. 1960년대 중반에 이르러 소련의 Krasnovskij와 Brin이 산화텅스텐, 이산화티탄, 산화아연 등의 분말을 물에 현탁시켜 Fe3+ 이온등을 가한 후, 광을 조사시키면 산소가 발생된다는 사실을 발견하였는데, 이것이 반도체 분말계에 의한 물분해 즉 광촉매에 의한 물분해의 최초 예이다. 이러한 방법은 활성오니법 등의 미생물을 사용하는 방법에 비해, pH나 온도 등의 미소한 제어에 의해 간단히 처리가 가능하다는 이점이 있다아 그러나 광촉매로 분말이 사용되기 때문에 촉매 취급이나회수가 곤란하다는 문제로 인해 실제 응용에는 어려움을 겪었다.광촉매에 상대하여[메틸렌블루 제거, 광촉매를 이용한 반공화공 experiment(실험)]
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광촉매에 상대하여[메틸렌블루 제거, 광촉매를 이용한 반공화공 experiment(실험)]
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1. 서 론
많은 전문가들의 예견을 통하지 않더라도 21世紀는 environment이 국민 삶의 질을 좌우할 것이라는 것은 누구나가 공감하는 부분일 것이다.
TiO2는 에너지대가 수소와 산소의 발생전위 영역에 걸쳐있어 산화, 환원 reaction 이 동시에 가능하다.
