[미래소재] 광촉매

소개글

광촉매에 대한 레포트입니다.

목차

1. 광촉매란?
2. 광촉매의 원리
3. 광촉매의 기능
4. 광촉매의 효과
5. 광촉매의 실생활의 활용
1) 수소 제조의 이용
(1) 수소 제조용 - 물이나 저급 탄화수소로 부터 수소 제조
(2) 물 분해에 의한 수소 제조 메커니즘
2) 대기 정화
3) 수질 정화
4) 더러움방지-셀프크리닝(self-cleaning) 기구
5) 향균제품
6) 의학용
7) 기타
6. 광촉매의 문제점 해결 및 향후과제
1) 몇가지 문제점 및 해결책
(1) 효율을 향상시키기 위해
(2) 선택성을 향상시키는 방법
(3) 효과를 지속시키는 방법
2) 향후과제
(1) 수처리에의 응용
(2) 상세한 반응 기구의 연구
(3) 안전성 확립
(4) 환경호르몬
(5) 분해 효율
(6) 물 분해에 의한 클린 에너지 생산
7. 광촉매의 시장성
1)세계 시장 동향
2) 국내 시장 동향
8. 참고 문헌

본문내용

1. 광촉매란?
촉매란 어떤 화학 반응에서 자신은 변화하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 개선시키는 등의 역할을 수행하는 것으로 쉽게 설명하면 중매인, 혹은 중계인의 역할을 하는 것이라고 생각하면 된다. 광촉매란 빛(Photo)+촉매(Catalyst)의 합성어로 빛을 흡수하는 광화학반응을 통하여 화학 반응이 필요한 활성화 에너지를 낮추고 반응속도를 향상시켜 산화 환원반응을 촉진시키는 물질이다.
광촉매로사용할 수 있는 물질로는 TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, SnO2, V2O2, WO3등과 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO3)등이 있다. 그러나 실제 광촉매 반응에 사용할 수 있는 반도체 물질은 우선, 광학적으로 활성이 있을 뿐만 아니라 광부식이 없어야 한다. 또한 생물학적으로나 화학적으로 비활성이어야 하며, 가시광선이나 자외선 영역의 빛을 이용할 수 있어야 할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴해야 하는 등 조건이 까다롭다.
그래서 주로 티탄(TiO2)이 사용되는데, 티탄이 위에 말한 광촉매 원료로서의 적합성이 가장 우수하기 때문이다. 티탄은 지각 중에 아홉 번째로 많은 원소로, 흔히 화장품에 사용하는 백색안료나 백색페인트는 주로 산화티탄으로 제조한 것이다. 단지, 안료로서는 가능하면 빛에 의해 반응하지 않는 산화티탄이 사용되고 있지만, 공기 청정기 등의 광촉매 응용제품에는 광반응성을 높인 산화티탄이 사용된다. 또한, 산화티탄은 자원 적으로 매우 풍부하기 때문에 가격도 저렴하고, 광촉매로서 내구성, 내마모성이 우수하며, 그 자체는 안전, 무독물질로 폐기하여도 2차 공해에 대한 염려가 없어, 요즈음 흔히 미래 산업이라는 나노산업에서 주목받는 소재가 되고 있다.
특히, 광촉매의 조건과 활성을 고려해 볼 때, 빛을 받아도 자신은 변화하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있고, 염소(Cl2)나 오존(O3)보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나며, 모든 유기물을 이산화탄소와 물로 분해할 수 있는 능력을 갖고 있는 산화티탄(TiO2)은 대표적인 광촉매 물질이라 할 수 있다.

참고 자료

광촉매의 세계 다베우찌 고우지,무라사와 사다오,이부스키 아가시
http://blog.naver.com/newzzam/140012140620
http://blog.empas.com/ksimons/4071142