[고분자공학, 화학,광촉매]이산화티탄(광촉매)

소개글

이산화티탄의 제법 및 특징

이산화티탄은 지구 지맥을 구성하는 9번째로 많은 원소(지맥의 약 6.0%)이며, 이산화티탄을 주성분(90%)로 하는 루틸광과, 아나타제광은 브라질, 호주, 인도등에 한정되어 있다.
제법은 황산법과 염소법이 있다. 이산화티탄의 용도는 도료가 반정도를 차지하며,플라스틱, 잉크, 제지, 합성섬유등에 쓰이고 있으나, 실제적인 광촉매로서의 용도는 통계수치 이하이다.

─TiO2 의 성질

1. 물리적 성질 : 전기전도도는 실온에서 상당히 작고, 절연체이지만, 고온(500℃), 혹은 근자외광의 조사에 의해 반도체의 전도도를 나타내며, 굴절율이 백색 안료중, 가정 커서 백색안료로서 중요한 은폐력, 착색력이 다른 것보다도 1승이상 크다.

2. 화학적 성질 : 황산및 알칼리염, 산, 물, 유기용매등에 녹지않음. 또 삼산화유황, 염소가스등에도 반응하지 않으며, 800℃정도의 가열에서도 변질하지 않을 만큼 화학적으로 안정하다. 또 표면의 는 공기중의 물을 끌어 당겨 수산기가 생긴다. 의 위에 생긴 수산기(OH)는 염기성, Ti사이에 생긴 H는 산성을 나타낸다. 또 이들 수소와 수산기에 물리적으로 흡착한 물의 양과 수산기의 종류는 이산화티탄의 열처리나 반응물질의 종류에 따라 변화하며, 촉매작용과 광촉매작용에 영향을 준다. (위 그림 참조)

목차

광촉매의 정의
광촉매의 종류
이산화티탄의 제법 및 특징
광촉매의 고정화
이산화티탄의 응용분야
....

본문내용

2. 이산화티탄의 수질정화
─ 지하수중의 휘발성 유기 염소 화합물(트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌)은 난분해성이나 광촉매에 의해 중간생성물없이 완전분해된다. (단, 오염상태는 저농도라는 것으로 가정했을 경우)
이에 관한 연구는 특히, 유럽이나 호주와같은 생활용수의 대부분을 지하수에 의존하는 국가들에서 활발히 진행되고 있다. 수질 환경 개선에 대한 연구도 솔라텍(주)에서 활발히 진행하고 있다.

3. 더러움방지-셀프크리닝(self-cleaning) 기구
─ 벽이나 천정의 표면에 광촉매 박막을 만들어 두면, 박막의 표면에 부착되어 오는 기름 성분의 오염물질을 광촉매가 분해하므로, 더렵혀지지 않는 표면을 만들 수 있다.
건물 외벽에 칠하는 페인트, 고층빌딩의 벽 유리, 터널내의 조명용 보호 유리등은 자정작용을 이용한 가장 큰 응용시장이다.

4. 항균제품
광촉매 표면에서 발생하는 자유전자와 정공은 전술한 바와 같이 산화, 환원력이 매우 높아 박테리아, 세균 등을 즉시 분해할 수 있다. 타일에 광촉매를 코팅(항균타일)하여 오염되기 쉬운 화장실 바닥, 벽면에 이용하는 방법과 병원 수술실 등에 이용할 수 있다. 또한 일상 용품을 벽지와 차양에 코팅하여 가정이나 사무실의 실내 공기를 살균할 수 있으며, 인조 관엽수 등에 코팅 하여 미관과 건강을 동시에 추구하는 상품에 적용 할 수 있다.

5. 초친수성 제품
광촉매의 다른 특징으로 초친수성(Super hydrophilic)이 있으며 이를 이용한 응용 상품이 자 동차와 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 앏게 퍼져 빗물이 유리에 붙지 않고 바로 흘러 시야를 확보할 수 있다. 또한 욕실 등에 더운공기가 발생한 경우 상대적으로 온도가 낮은 유리 등의 표면에 수분이 달라 붙어 거울의 기능을 상실한다. 여기에 광촉매를 코팅할 경우 수분의 표면 장력을 제거하여 거울 표면에 수분이 얇게 퍼져 거울의 기 능을 할 수 있다. 이러한 초친수성 특성은 빛이 사라지면 함께 사라지므로 빛이 없는 곳에 서는 사용하기가 어려웠으나 실리카 같은 수분을 담지할 수 있는 담체를 사용하는 경우 그 특성을 빛이 사라진 이후에도 유지할 수 있게 되어 자동차 전면 유리, 리어뷰 미러(rear view mirror), 욕실 등의 유리 상품으로 시판되고 있다.

참고 자료

없음