[광촉매]광촉매

소개

광촉매의 정의와 사용분야

목차

1. 광촉매의 역사

2. 종류

3. 광촉매 반응의 원리

4. 주요응용분야

5. 실용화 과제

본문내용

최근 들어 주거 환경의 오염을 비롯하여, 환경 호르몬 등 다양한 화학물질 및 화석연료의 대량 소비에 의해 지구적 차원의 환경오염이 진행됨으로써 심각한 문제가 발생되고 있는데 이에 대한 해결방안이 다각적으로 모색되고 있다. 그 중 광촉매는 빛 에너지의 이용만으로도 다양한 화학물질을 안전하고 용이하게 분해할 수 있다는 장점과 항균, 살균, 초친수성 등의 특성도 지니고 있는 환경 친화성 재료로서, 21세기에 유망기술 분야로 크게 각광받고 있다. 광촉매(Photocatalyst)는 빛(Photo=Light) + 촉매(Catalyst)의 합성으로 빛을 에니지원으로 촉매 반응(산화․환원반응)을 촉진시켜 각종 세균 및 오염물질을 분해시켜주는 반도체 물질이다. 즉, 반도체 등의 분말을 용액에 넣어, 그 밴드갭 이상의 에너지 광을 조사하면, 마이너스 전하를 갖는 전자와 플러스 전하를 갖는 정공이 생성되고 이것의 강한 환원 또는 산화작용에 의해 용액중의 이온종이나 분자종을 분해 시키는 등 다양한 반응을 일으키게 된다. 광촉매는 1970년대 초 Fujishima와 Honda가 TiO2 단결정 전극에 빛을 조사하면 광산화반응과 광환원반응에 의하여 물이 수소와 산소로 분리됨을 발표한 이후 급속히 연구가 진행되기 시작하였고, 초친수성 소재 등 다양한 응용분야가 밝혀지면서 일본 등 선진국에서는 상업화가 활발히 이루어지고 있다. 광촉매로 이용될 수 있는 다양한 물질 중에서 주로 TiO2가 이용되는데, 이는 광여기 반응을 일으키는데 필요한 에너지 387.5nm(3.2eV) 정도로 태양광으로부터 충분한 에너지를 받을 수 있고, 화학적으로 안정하고, 광활성이 우수하며, 인체에 무해한 점 등 우수한 물성에 기인한다. 광촉매는 매우 넓은 응용범위 및 산업적 파급효과를 가지고 있으며, 이러한 측면에서 볼 때, 광촉매 기술의 경쟁력 제고 및 산업 활성화를 위해서는 21세기를 주도할 핵심적인 미래기술이므로 제한된 자원 속에서 전략기술을 효과적이고 시기적절하게 개발해야 한다.

참고자료

· 없음