광촉매를 이해하기 전에 촉매(觸媒)란 어떤것인가를 먼저 알아보는 것이 광촉매를 이해하는데 도움이 될 것 같습니다.
촉매란 화학반응에서 자신은 변하지 않으면서 다른물질의 반응을 촉진시키거나 지연시키게 하는 물질, 또는 그렇게 하는 역할을 하는것을 말합니다.
따라서 광촉매는 촉매가 빛을 받아 활성을 갖는 것을 말하는 것으로 이때 빛을 받는 촉매는 촉매 내부에서 전자들의 활발한 이동이 시작되면서 강력한 화학작용(산화,환원)을 일으켜 오염된 물질을 산화하여 무해한 물질로 만들어주는 과정을 말하는 것이며, 광촉매는 이러한 작용을 하기 위해서는 빛을 필요로 하기 때문에 광촉매에 빛을 조사(照射), 전기 화학법을 이용 공기 또는 수질의 유해물질을 완전분해, 무해한 물질로 바꿔주는 역할을 하는 것이 광촉매인 것입니다.
광촉매 작용범위는 어느곳에 적용하느냐에 다르지만 결과론적으로는 유해화합물을 분해 H2O, CO₂ 등으로 만드는 작용을 하며, 그 범위는 매우 광범위하게 적용되고 있습니다.
① 광촉매내에 자외선을 조사하여 광에너지가 공급되면 광합성반응을 일으켜, 스스로 활성화하여 에틸렌가스를 분해, 무해한 탄산가스와 물로 분해합니다.
② OH 라지갈(수산기)이 상당히 강한 산화 환원력을 가지고 있어 유해 물질을 분해 정화합니다.
③ 광촉매 반응은 광에너지로 이용하기 때문에 온도에 의한 변화가 없습니다.
① 1972년-일본 동경대학의 騰島 교수 등에 의해서 발견된 물의 분해가 시초.
② 1970년대 후반에 성 에너지의 시류에 편승, 태양에너지 변화에 관련하여 물의 완전분해 반응의 연구가 주류
③ 1980년-유기합성 반응 등 귀금속 회수라고 하는 고부가가치를 가진 반응계에응용이 시작되었고, 현재도 많은 연구가 이루어지고 있음.
④ 근년에는 지구환경 문제와 맞물려 물이나 대기의 청정화에 관련한 연구가 활발히 진행되고 있음.
⑤ 최근 기반이나 빠렛트 등의 각종기재에 광촉매가 유리하다고 보고가 많이 나오고 있어 실용화를 위한 연구가 지속되고 있음.
광촉매 응용분야는 상당히 많은 분야에 걸쳐 사용되고 있으며 그중 최근 학회등에 보고된 것부터 환경에 관련된 것을 몇가지의 사례를 선정 표시했습니다.
분 류 | 항 목 |
물의 정화에 관한 것 | 도리하로메단의 분해ㆍ제거 배수의 정화 유기하로겐화분해ㆍ제거 수도수의 정화 |
대기의 정화에 관한 것 | 질소산화물의 분해ㆍ제거 악취물의 분해 자동차용 공기정화기 휘발유성 유기하로겐화물의 분해ㆍ제거 |
기 타 | MRSA 등의 세균 살균 건재의 방취ㆍ향균 수중의 중금속 이온회수 치패의 번성억제 유출중유의 자연분해 등 |