KR101021567B1 - 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법 - Google Patents

광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101021567B1
KR101021567B1 KR1020090045679A KR20090045679A KR101021567B1 KR 101021567 B1 KR101021567 B1 KR 101021567B1 KR 1020090045679 A KR1020090045679 A KR 1020090045679A KR 20090045679 A KR20090045679 A KR 20090045679A KR 101021567 B1 KR101021567 B1 KR 101021567B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photocatalyst
titanium dioxide
platinum
ruthenium
particles
Prior art date
Application number
KR1020090045679A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100127142A (ko
Inventor
김문선
김병우
김지선
조홍관
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020090045679A priority Critical patent/KR101021567B1/ko
Priority to US12/612,731 priority patent/US20100294646A1/en
Priority to EP09175086A priority patent/EP2263795A1/en
Priority to JP2009255093A priority patent/JP5345506B2/ja
Publication of KR20100127142A publication Critical patent/KR20100127142A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101021567B1 publication Critical patent/KR101021567B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8678—Removing components of undefined structure
    • B01D53/8687—Organic components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/1616—Coordination complexes, e.g. organometallic complexes, immobilised on an inorganic support, e.g. ship-in-a-bottle type catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
    • B01J31/1815—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine with more than one complexing nitrogen atom, e.g. bipyridyl, 2-aminopyridine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
    • B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
    • B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
    • B01J31/1815—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine with more than one complexing nitrogen atom, e.g. bipyridyl, 2-aminopyridine
    • B01J31/182—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine with more than one complexing nitrogen atom, e.g. bipyridyl, 2-aminopyridine comprising aliphatic or saturated rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
    • B01J31/38—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of titanium, zirconium or hafnium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1026—Ruthenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20707—Titanium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82—Metals of the platinum group
    • B01J2531/821—Ruthenium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 발명은 이산화티탄 입자; 루테늄계 염료; 및 백금계 입자를 포함하되, 상기 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 형성되어 있는 광촉매, 이의 제조방법, 이를 포함하는 반응기, 광 분해 장치 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광촉매는, 우수한 내광성 및 감광성을 가질 수 있으며, UV광량이 부족한 경우에도 휘발성 유기물을 효율적으로 제거할 수 있어 반응기 및 광 분해 장치에 포함되어 우수한 유기물 분해능을 제공할 수 있다.
광촉매, 루테늄계 염료, 백금계 입자, 이산화티탄, UV광, 휘발성 유기물

Description

광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법{Photocatalyst, preparing method thereof and process for decomposing volatile organic composite using the same}
본 발명은 광촉매, 이의 제조방법, 이를 포함하는 반응기, 광 분해 장치 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법에 관한 것이다.
악취유발물질은 통상적으로 휘발성 유기물(VOC)를 말하며, 공기 탈기공정, 유해폐기물 소각시설, 화학제품 제조업, 섬유제품 제조업, 비료제조시설, 생물학적 폐수처리시설, 탄소재생시설, 도시토양 매립부지, 드라이클리닝 시설, 탈 그리스(Degreasing) 시설, 프레온 사용시설 및 식품산업 등과 같은 산업 전반에서 다수 발생되고 있다.
또한, 공장에서 배출되는 톨루엔, 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK) 등과 같은 휘발성 유기물들은 저 농도만으로도 불쾌감을 유발할 정도로 악취가 강하며, 고 농도의 휘발성 유기물에 장기간 노출되는 경우에는 호흡기관의 장애, 발암 등의 원인이 된다.
주택지역의 확대로 주택과 공장 간 간격이 줄어들면서 악취유발물질의 관리 필요성이 높아지고 있으며, 조업단계에서 필연적으로 배출되는 휘발성 유기물의 효율적인 제거는 환경비 부담을 줄인다는 측면에서 중요한 문제로 부각되고 있으며, 특히, 새집증후군과 같이 실내 마감재에서 발생하는 각종 VOC로 인한 인체 유해성이 사회적으로 심각한 문제가 되고 있는바, 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.
휘발성 유기물의 제거를 위해 현재 사용되고 있는 방법들로는 흡착법, 연소법, 공기 희석법 및 바이오필터법 등이 있다.
흡착법은 경제적으로 저렴하고 설비가 간단하여 많이 사용되고 있으나 단기간 내에 흡착제의 효율능력이 떨어짐으로써 장시간 사용이 어렵고 정기적으로 흡착제를 교환하거나 탈착 공정을 수행하여야 하는 등 비용적인 측면에서 문제가 있고, 연소법은 제거공정이 간단하고 관리가 용이하다는 장점은 있으나 동력비의 상승과 연소에 따라 유해한 2차 부산물이 발생할 우려가 있다.
또한, 공기 희석법은 사용이 용이하지만, 장기적으로 적용할 경우 심각한 주변 환경문제를 유발시킬 우려가 있으며, 바이오필터법은 대상 물질이 한정적이고 고농도의 유해물질 또는 고속처리에 적합하지 않다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제들을 해결하기 위해 유기물 분해능을 가지는 광촉매를 이용한 유기물 제거기술들이 개발되고 있다.
대한민국등록특허 제0324541호는 광촉매가 코팅된 충전물을 충전한 튜브형 광화학반응장치를 이용하여 트라이클로로에틸렌(TCE) 등의 VOC를 제거하는 방법을 개시하고 있다.
또한, 대한민국등록특허 제0469005호는 광촉매 졸이 코팅된 담지체를 금속 플레이트 위에 부착시킨 광반응기를 사용하여 VOC를 제거함에 있어서, 반사체를 상기 광반응기 내벽에 부착시켜 광분해 효율을 증진시키는 방법을 개시하고 있다.
그러나 상기 방법들은 종래에 사용되어 오던 이산화티탄과 같은 광촉매를 충전층 또는 담지체 등에 코팅하여 VOC 등과 같은 유기물을 제거하는 기술이라는 점에서, 광촉매 자체의 우수한 광분해 효율을 이용한 기술이 아니며, UV 광량이 부족한 조건에서는 광촉매가 VOC를 효율적으로 제거하지 못한다는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국등록특허 제0714849호는 실란을 이용하여 이산화티탄을 반응기 내에 고정시킴으로써 VOC를 제거하는 방법을 개시하고 있으나, 이산화티탄을 고정시키는 바인더로서 실란을 사용하는 경우, 접착력은 우수하나 장기간 고열을 받음에 따라 실란이 이중 결합을 갖는 물질로 변형될 우려가 있으며, 이에 따라 이산화티탄의 광분해 효율을 저하시킬 수 있다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이산화티탄 입자 표면에 루테늄계 염료 및 백금이 도핑되어 이산화티탄의 광활성을 가시광선 범위로 확대하여 UV 광량이 부족한 경우에도 우수한 광 분해 효능을 가지는 광촉매 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 광촉매를 포함함으로써 보다 효율적이고, 우수한 광 분해 효능을 나타낼 수 있는 반응기 및 광 분해 장치를 제공하고, 이를 이용하여 유해한 휘발성 유기물을 제거하는 휘발성 유기물의 분해 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 이산화티탄 입자; 루테늄계 염료; 및 백금계 입자를 포함하되, 상기 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 형성되어 있는 광촉매를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 도핑하는 단계를 포함하는 상기 광촉매의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 지지체; 및 상기 지지체 상에 형성되고, 상기 광촉매가 함유된 광촉매층을 포함하는 반응기를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 반응기; 및 휘발성 유기물 및 수분을 포함하는 혼합물을 상기 반응기에 공급하는 혼합부를 포함하는 광 분해 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 반응기에 수분 및 휘발성 유기물을 포함하는 혼합물을 공급하는 단계를 포함하는 휘발성 유기물의 분해 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 광촉매는 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 동시에 도핑시킴으로써 기존에 알려져 있던 광촉매에 비하여 우수한 내광성 및 감광성을 가지는 동시에, 우수한 광활성을 나타냄으로써 UV광량이 적은 경우에도 우수한 광 분해 효능을 제공할 수 있다.
또한, 상기 광촉매를 이용하여 우수한 광 분해 효율을 나타낼 수 있는 반응기 및 상기 반응기를 포함하는 광 분해 장치를 제공할 수 있으며, 이를 이용하여 보다 효율적으로 휘발성 유기물을 분해하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 이산화티탄 입자; 루테늄계 염료; 및 백금계 입자를 포함하되, 상기 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 형성되어 있는 광촉매에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 광촉매를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광촉매는 이산화티탄 입자, 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 포함하며, 상기 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 형성되어 있다.
여기서, 상기 이산화티탄 입자는 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니며, 당해 기술분야에서 공지된 이산화티탄 입자는 모두 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 이산화티탄 입자의 비표면적도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 비표면적이 50 내지 300 m2/g일 수 있고, 구체적으로는 100 내지 300 m2/g일 수 있으며, 보다 구체적으로는 150 내지 300 m2/g일 수 있다.
이산화티탄 입자의 비표면적이 50 m2/g 미만인 경우, 유해 물질의 분해효율이 저하될 우려가 있고, 300 m2/g를 초과하는 경우, 이산화티탄 입자의 합성이 어려 워질 우려가 있다.
이산화티탄 입자의 평균 입경도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 10 내지 100nm일 수 있으며, 보다 구체적으로는 20 내지 50nm일 수 있다.
한편, 루테늄계 염료는 내광성이 우수하고 525nm 부분에서 광을 흡수하므로 320 내지 400nm의 범위에서 광반응이 일어나는 이산화티탄의 광활성을 가시광선 범위로 확대하는 역할을 한다.
상기 루테늄계 염료의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그의 염일 수 있다.
RuL2(M)2
상기 화학식 1에서, L은 C1 내지 C12의 알킬기 및 -C(=O)OH로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 2,2’- 바이피리딘(bipyridine)이고,
M은 NCS, CN, Cl, Br 또는 I이다.
또한, 상기 루테늄계 염료는 구체적으로 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 그의 염일 수 있다.
Figure 112009031387308-pat00001
상기 화학식 2에서,
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C12의 알킬기 또는 -C(=O)OH이고,
M1 및 M2는 각각 독립적으로 NCS, CN, Cl, Br 또는 I이다.
나아가, 보다 구체적인 예를 들면, 상기 화학식 2에서, X1, X2, X3 및 X4는 X1, X2, X3 및 X4는 -C(=O)OH이고, M1 및 M2는 NCS일 수 있다.
보다 구체적인 예를 들면, 상기 루테늄계 염료는 하기 화학식 3 내지 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure 112009031387308-pat00002
Figure 112009031387308-pat00003
Figure 112009031387308-pat00004
상기 화학식 4 및 5에서, TBA는 테트라-n-부틸암모늄(tetra-n-butylammonium)이다.
상기한 바와 같은 루테늄계 염료는 감광성 및 내광성이 우수하므로 이산화티탄 입자의 표면에 도핑되어 UV광량이 부족한 경우에도 이산화티탄의 광활성을 가능하게 할 수 있으며, 따라서 이를 포함하는 광촉매는 광 분해 효율이 보다 향상될 수 있다.
다만, 상기 예시된 루테늄계 염료는 본 발명의 일 예에 불과하며, 본 발명에 따른 루테늄계 염료가 상기 예시된 것에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에서 『백금계 입자』는 백금 또는 백금 화합물을 모두 포함하는 포괄적인 의미로서, 백금을 함유하는 모든 형태의 입자를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 백금 화합물은 백금 산화물, 백금 합금 등과 같이 백금을 함유하는 화합물을 포함하는 의미로 사용된 것이다.
아울러, 상기 백금 화합물의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 목적에 따라 백금을 함유하는 화합물로서, 도핑 시 광활성을 향상시킬 수 있는 것이라면, 당해 기술 분야에서 공지되어 있는 모든 백금 화합물을 포함할 수 있다.
백금은 이산화티탄의 표면 위에 형성됨으로써 여기 상태의 전자를 끌어당겨 전하 분리를 촉진시키며, 원자가 전자대(valence band)의 정공으로부터 전자를 물리적으로 분리하여 이산화티탄 광촉매의 광활성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에 따른 광촉매는 이산화티탄 입자 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부의 루테늄계 염료 및 0.01 내지 2중량부의 백금계 입자를 포함하는 것일 수 있다.
상기 루테늄계 염료가 이산화티탄 입자 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 미만으로 함유되는 경우, 효율적인 감광성 효과를 얻기 어려워질 우려가 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우, UV광의 흡수를 오히려 억제함으로써 광 분해 효과를 저하시킬 우려가 있다.
나아가, 본 발명에 따른 광촉매는 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 순차적으로 도핑되어 있는 것일 수 있다. 이산화티탄 입자의 표면에 백금계 입자가 먼저 도핑이 되고, 루테늄계 염료가 그 위에 도핑이 되거나, 이를 혼합하여 도핑하는 경우에도 본 발명의 목적에 따라 광 분해 효과를 가질 수 있지만, 상기한 바와 같이, 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료를 도핑한 후, 상기 도핑된 루테늄계 염료 상에 백금계 입자를 도핑하는 경우, 보다 우수한 광 분해 효과를 나타낼 수 있다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 광촉매를 이용하는 경우, UV광량이 부족한 경우에도, 우수한 광 분해능을 나타낼 수 있으며, 예를 들면, 95% 이상의 휘발성 유기물 분해능을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 도핑하는 단계를 포함하는 광촉매의 제조방법에 관한 것이다.
즉, 상기한 바와 같이, 우수한 광 분해 효능을 가지는 광촉매를 제조하기 위해서, 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 도핑하는 단계를 포함한다.
상기한 바와 같이, 내광성 및 감광성이 우수한 루테늄계 염료와 여기 전자를 끌어당겨 광활성을 향상시키는 백금계 입자를 이산화티탄 입자의 표면에 함께 도핑시킴으로써 UV광량이 부족한 경우에도 우수한 광 분해 효과를 나타낼 수 있는 광촉매를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 광촉매의 제조방법은 졸-겔 합성법을 이용하여 이산화티탄 입자를 합성하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 단계에서 합성된 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 순차적으로 도핑시키는 제 2 단계를 포함할 수 있다.
상기 이산화티탄은 상용화된 일반적인 이산화티탄을 사용하는 것도 가능하지만, 상기한 바와 같이, 졸-겔 합성법을 이용하여 합성된 것을 사용할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 단계는, 용매, 계면활성제 및 티타늄 알콕사이드를 포함하 는 혼합물을 반응시키는 단계 (1); 상기 단계 (1)에서 얻어진 반응물로부터 계면활성제를 추출하는 단계 (2); 및 상기 단계 (2)에서 얻어진 반응물을 소결하는 단계 (3)을 포함할 수 있다.
상기 단계 (1)에서, 사용되는 용매는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 물, 알코올 또는 셀로솔브 등을 사용할 수 있으며, 상기 알코올의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올 또는 디아세틸알콜 등을 사용할 수 있고, 셀로솔브도 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니지만 예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 또는 셀로솔브아세테이트 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 계면활성제는 알킬할로이드, 알킬아민 또는 알킬포스페이트 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있고, 상기 알킬기의 탄소수는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로 10 내지 20개의 탄소수를 가지는 알킬기를 사용할 수 있다.
탄소수가 10개 미만인 알킬기의 경우, 비표면적의 개선 효과가 저하될 우려가 있고, 탄소수가 20개를 초과하는 알킬기의 경우에는, 기공의 형상 및 크기의 제어가 어려워질 우려가 있다.
상기 알킬계 계면활성제는 용매 100 중량부에 대하여 2 내지 25 중량부, 구체적으로는 3 내지 23 중량부, 보다 구체적으로는 5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 알킬계 계면활성제의 함량이 용매 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만인 경우, 기공 형성의 효과가 저하될 우려가 있고, 25 중량부를 초과하는 경우, 기 공의 형상 및 크기의 균일성이 저하될 우려가 있다.
상기 티타늄 알콕사이드는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물일 수 있다.
Ti(OR2)4
상기 화학식 6에서, R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 티타늄 알콕사이드의 종류도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 티타늄테트라프록폭사이드(Titanium(Ⅳ) propoxide), 티타늄테트라이소프로폭사이드(Titanium(Ⅳ) isopropoxide), 티타늄테트라디이소프로폭사이드(Titanium(Ⅳ) diisopropoxide), 티타늄테트라부톡사이드(Titanium(Ⅳ) butoxide), 티타늄테트라에톡사이드(Titanium(Ⅳ) ethooxide) 및 티타늄테트라메톡사이드(Titanium(Ⅳ) methoopoxide)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 티타늄 알콕사이드의 함량도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 용매 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 티타늄 알콕사이드의 함량이 1 중량부 미만인 경우, 광분해 효과가 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하는 경우, 광촉매 농도가 지나치게 높아 광의 손실로 인한 광분해 효과가 낮아질 우려가 있다.
한편, 상기 단계 (1)의 용매는 pH 및 반응속도를 조절하고, 아나타제형(anatase type) 이산화티탄 졸의 저장안정성 및 분산성을 위하여 산 또는 염기 촉매를 추가로 포함할 수 있다.
산 또는 염기 촉매는 광촉매 졸의 저장안정성과 물성 등에 따라 단독 또는 2종 이상의 촉매가 병용될 수 있다.
예를 들면, 산 촉매는 초산, 인산, 황산, 염산, 질산, 클로로설포닉산, 파라-톨루엔설포닉산, 트리클로아세트산, 폴리인산, 요오드산, 요오드산 무수물 또는 과염소산 등을 포함할 수 있다. 또한, 염기 촉매는 가성소다, 포타슘 하이드록사이드, 노말부틸아민, 이미다졸, 또는 암모늄 퍼클로레이트 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 단계 (2)는 상기 단계 (1)에서 얻어진 반응물로부터 계면활성제를 추출하는 단계이다.
상기 계면활성제의 추출은 무기산 수용액 또는 초임계 추출법을 사용하는 것이 바람직하다.
무기산 수용액을 사용하는 경우 무기산 수용액에 상기 반응물을 침전시켜 계면활성제를 추출할 수 있다. 상기 무기산 수용액의 예를 들면, 염산, 질산 또는 황산 등을 포함할 수 있다.
무기산 수용액의 농도는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 1 내지 20ml/L인 것을 사용할 수 있다. 상기 무기산 수용액의 농도가 1 ml/L 미만이면 계면활성제의 추출량이 적어 이산화티탄 촉매의 비표면적이 낮아질 우려가 있고, 20ml/L를 초과하면 상기 농도 이상의 조건에서도 추출능이 향상되지 않고, 생산비용만 증가하여 효율성이 떨어질 우려가 있다. 또한 추출시간도 특별히 제한되지 않으나, 예 를 들면, 3 내지 5시간 동안 침전할 수 있다.
아울러, 초임계 추출을 사용하는 경우 구체적으로 이산화탄소 초임계유체를 사용할 수 있으며, 이때 적용되는 압력, 온도 및 시간 조건도 당해 기술분야에서 공지된 방법에 따라 적절하게 채용할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 8 내지 15 MPa의 압력 및 30 내지 50℃의 온도 조건에서 10 내지 60분 동안 수행할 수 있다.
또한, 단계 (3)은 기공이 형성된 광촉매를 소결시키는 단계이다. 즉, 기공이 형성된 촉매를 소결하는 공정조건도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 80℃ 내지 110℃의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 1차 소결한 후, 400℃ 내지 700℃의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 2차 소결시킴으로써 광촉매가 결정 특성을 갖도록 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광촉매의 제조방법은 지지체 상에 광촉매를 고정시키는 단계 (4)를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단계 (4)는 단계 (1)에서 얻어진 반응물을 지지체에 고정시킬 수 있도록 단계 (1) 이후에 수행되는 단계일 수도 있고, 단계 (2)에서 계면활성제가 제거된 반응물을 지지체에 고정시킬 수 있도록 단계 (2) 이후에 수행되는 단계일 수도 있으며, 단계 (3)에서 소결된 최종 광촉매를 지지체에 고정시킬 수 있도록 단계 (3) 이후에 수행되는 단계일 수도 있다.
즉, 상기 광촉매의 제조방법에 있어서, 상기 지지체 상에 광촉매를 고정하여 광촉매층을 형성시킬 수 있다면, 상기 단계 (4)가 수행되는 시계열적인 순서는 특별히 한정되지 않는다.
다만, 예를 들면, 상기 광촉매를 보다 용이하게 지지체 상에 고정시킬 수 있도록 단계 (1)에서 얻어진 졸 상태의 반응물을 지지체 상에 고정시킬 수 있다.
이 경우, 보다 용이하게 지지체 상에 광촉매층을 형성할 수 있다.
한편, 상기 반응물을 지지체에 고정시키는 방법은 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 습식도포법을 이용하여 고정시킬 수 있고, 구체적으로는, 딥 코팅(dip coating)법을 이용할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 광촉매의 제조방법에서, 제 1 단계가 상기 단계 (4)를 추가로 포함하는 경우, 상기 광촉매가 지지체 상에 용이하게 고정될 수 있도록 상기 단계 (1)에서, 혼합물은 무기 바인더를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 무기 바인더의 종류도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 티타늄테트라이소프로폭사이드, 티타늄테트라에톡사이드, 티타늄테트라프로폭사이드, 또는 티타늄테트라부톡사이드 등의 티타늄계 무기 바인더, 지르코늄테트라에톡사이드, 지르코늄테트라프로폭사이드, 또는 지르코늄테트라부톡사이드 등의 지르코늄계 무기 바인더, 알루미늄테트라에톡사이드, 알루미늄테트라프로폭사이드, 또는 알루미늄테트라부톡사이드 등의 알루미늄계 무기 바인더, 또는 텅스텐헥사에톡사이드 등의 텅스텐계 무기 바인더를 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있으며, 구체적으로는 티타늄계 무기 바인더를 사용할 수 있다.
아울러, 상기 무기 바인더가 단계 (1)의 혼합물에 추가로 포함되는 경우, 그 함량은 용매 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 함유될 수 있다. 무기 바인더의 함량이 0.01 중량부 미만이면 외부환경에 의해 광촉매의 접착력이 저하될 우려가 있고, 0.5 중량부를 초과하면 광촉매의 광분해 효과가 낮아질 우려가 있다.
한편, 제 2 단계는, 제 1 단계에서 얻어진 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 순차적으로 도핑시키는 단계이다.
상기 제 2 단계는 제 1 단계에서 얻어진 이산화티탄 입자를 1 × 10-5 내지 9 × 10-4 M농도의 루테늄계 염료 함유 용액을 이용하여 1차 도핑하는 단계 A; 및 상기 단계 A에서 1차 도핑된 이산화티탄 입자를 1 × 10-4 내지 9 × 10-3 M농도의 백금계 입자 함유 용액을 이용하여 2차 도핑하는 단계 B를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 루테늄계 염료 함유 용액은 루테늄계 염료를 함유하는 용액을 의미하며, 상기 루테늄계 염료가 용해되는 용매는 특별히 제한되는 것은 아니며, 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 용매를 모두 포함할 수 있으나, 예를 들면, 물, 알코올 등을 사용할 수 있으며, 상기 백금계 입자 함유 용액도 백금계 입자를 함유하는 용액을 의미하며, 상기 백금계 입자가 용해되는 용매도 특별히 제한되는 것은 아니고, 당해 기술분야에서 백금계 입자를 용해시키기 위하여 통상적으로 사용되는 용매는 모두 포함할 수 있으나, 예를 들면, 탄산나트륨 용액 등을 사용할 수 있다.
상기 루테늄계 염료 함유 용액의 M농도가 1×10-5 M 미만인 경우, 효율적인 감광성 효과를 얻지 못할 우려가 있으며, 9×10-4 M을 초과하는 경우, 오히려 UV광의 흡수를 억제하여 광분해능이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 백금계 입자 함유 용액의 M농도가 1×10-4 M 미만인 경우, 감광성이 떨어질 우려가 있고, 9×10-3 M을 초과하면 오히려 광분해능이 저하될 우려가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 지지체; 및 상기 지지체 상에 형성되고, 본 발명에 따른 광촉매가 함유된 광촉매층을 포함하는 반응기에 관한 것이다.
상기 지지체의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 유리, 금속판, 세라믹판, 각종 고분자 또는 광섬유를 포함할 수 있다. 구체적으로는 광의 효율적 이용이라는 측면에서 광섬유를 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 반응기에서 상기 지지체는 하나 이상의 광섬유를 포함하는 것일 수 있다.
아울러, 상기 광섬유의 종류 또한 특별히 제한되는 것은 아니지만, 유리계 광섬유 또는 플라스틱계 광섬유 등을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로 소결 온도를 고려할 때, 석영으로 제조된 광섬유를 사용할 수 있다.
상기 광섬유의 직경도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 0.5 내지 5mm일 수 있다. 상기 광섬유의 직경이 0.5mm 미만인 경우, 광촉매층의 내구성 유지가 어려워질 우려가 있고, 5mm를 초과하는 경우, 부분적인 광원 편차가 발생하여 일정한 광 분해능을 유지하기가 어려워질 수 있다.
한편, 상기 광촉매층의 두께도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 2 내지 15㎛일 수 있고, 보다 구체적으로는 5 내지 10㎛일 수 있다. 상기 광촉매층의 두께가 2㎛ 미만인 경우, 광분해능이 저하될 우려가 있고, 15㎛를 초과하는 경우, 광원의 손실(ex 흡수, 반사 등)이 발생하여 광분해능이 저하될 우려가 있다.
본 발명은 또한, 상기 반응기; 및 휘발성 유기물 및 수분을 포함하는 혼합물을 상기 반응기에 공급하는 혼합부를 포함하는 광 분해 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광 분해 장치는 상술한 바와 같이 우수한 광 분해 효과를 가지는 광촉매를 이용하여 각종 유해 물질을 분해할 수 있는 반응기 및 상기 반응기에 휘발성 유기물 및 수분을 포함하는 혼합물을 공급하는 혼합부를 포함한다.
즉, UV 광량이 부족한 경우에도 우수한 광 분해 효능을 발휘할 수 있는 광촉매를 함유하는 광촉매층이 광섬유의 표면에 형성되어 있어, 휘발성 유기물과 같은 유해 물질을 분해하는 반응을 수행할 수 있으며, 상기 혼합부는 이와 같은 휘발성 유기물과 함께 수분을 포함하는 혼합물을 상기 반응기로 공급한다. 여기서, 상기 광촉매는 자외선 광으로부터 에너지를 받아 유기물을 분해할 수 있는 산화력이 높은 수산화 라디칼(-OH)을 발생시키는데, 상기한 바와 같이, 휘발성 유기물과 함께 일정한 양의 수분을 함께 공급함으로써 보다 우수한 광 분해 효과를 나타낼 수 있 다.
또한, 본 발명에 따른 광 분해 장치는 반응기에 UV광을 공급하는 광 공급부를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 광촉매는 UV광량이 부족한 경우에도 우수한 광 분해 효과를 발휘할 수 있는바, 상기 UV광의 광량 및 파장이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 광 공급부는 300 내지 400nm의 주파장으로 가지는 UV광을 공급할 수 있다. 또한, 상기 광 공급부는 공지된 다양한 광원을 포함할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 수은 램프, BLB 램프 등을 사용할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 광 분해 장치는 혼합부에 수분을 공급하는 수분 공급부를 추가로 포함할 수 있다. 반응기에서 유기물의 광 분해 시에, 일정한 수분 조건 하에서 보다 우수한 광 분해 효과가 나타날 수 있는바, 이와 같은 수분을 혼합부에 공급하여 휘발성 유기물과 혼합되도록 하는 수분 공급부를 추가로 포함할 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 예에 따른 광 분해 장치를 설명하도록 한다. 다만, 하기 예시된 광 분해 장치는 본 발명의 일 예에 불과하면, 본 발명의 광 분해 장치가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 예에 따른 광 분해 장치(100)는 광 공급부(110), 반응기(130), 혼합부(150) 및 수분 공급부(170)를 포함한다.
상기 광 공급부(110)는 내부에 수은 램프(111) 및 집광기(113)를 구비하는데, 상기 수은 램프(111)로부터 방사된 UV 광은 집광기(113)에 의해 집광되며, 상 기 집광기로부터 집광된 UV광은 상기 반응기(130)의 내부에 구비되고, 표면에 광촉매층이 형성되어 있는 광섬유(131)를 통하여 반응기(130)의 내부로 공급된다.
한편, 상기 수분 공급부(170)는 습기 발생장치(171), 유량계(173) 및 공기압축기(175)를 구비하며, 상기 공기압축기(175)에서 공급되는 공기를 유량계(173)를 통해 일정한 유속으로 습기 발생장치(171)로 유입시킨 후, 상기 습기 발생장치(171)에서 발생된 일정량의 수분과 혼합된 상태로 상기 혼합부(150)로 공급한다.
상기 혼합부(150)는 분해 처리하고자 하는 VOC(10), 공기, 및 수분을 공급 받아 교반한 후, 상기 반응기(130)로 전달한다.
상기 반응기(130)로 유입된 휘발성 유기물(10)은 광촉매의 광반응에 의하여 분해되어 배출구(133)를 통하여 배출된다.
뿐만 아니라, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 반응기에 수분 및 휘발성 유기물을 포함하는 혼합물을 공급하는 단계를 포함하는 휘발성 유기물의 분해 방법에 관한 것이다.
여기서, 상기 혼합물은 상술한 바와 같이, 휘발성 유기물과 함께 수분을 포함하며, 상기 수분의 함량이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 혼합물은 30 내지 50 부피%의 수분을 함유할 수 있다.
상기 혼합물 내에 수분의 함량이 30 부피% 미만인 경우, 광분해능이 떨어질 뿐 아니라 휘발성 유기물의 사이클로 구조가 유지된 상태에서 외곽 사슬(ex. 메틸기 등)만 분해될 우려가 있으며, 50 부피%를 초과하면 반응기 내부에 물방울 응집 현상이 발생할 수 있어, 이에 따라 광의 손실을 가져올 우려가 있다.
나아가, 본 발명에 따른 휘발성 유기물의 분해 방법은 상기 반응기에 UV광을 공급하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이에 따라 광활성을 향상시킬 수 있다.
이하 상기의 발명을 아래와 같은 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. 단, 아래의 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이에 한정하지 않으며 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조한 시료의 분석은 다음과 같은 방법으로 실시하였다.
(1) 광분해능
광분해능은 기체 크로마토그래피-질량 분광분석기와 UV/VIS 분광분석기를 이용하여 기체 중에 존재하고 있는 유기물의 농도를 측정하여 시험하였다. GC-질량 분광분석기는 미국 휴렛 팩카드(Hewlett-Packard)사의 HP-6890을 사용했으며, UV/VIS 분광분석기는 일본 시마즈(Shimadzu)사의 UV-160A를 사용했다. 광분해능은 하기 수학식 1에 의해 구하였다.
분해능(%) = 제거된 유기물의 농도/ 초기 유기물의 농도
(2) 광촉매의 비표면적
이산화티탄의 비표면적은 미국 Beckman Coulter사의 SA3100 Plus를 사용하였 으며 시료는 200℃에서 40분간 고정시킨 후 측정하였다.
(3) 광촉매층의 두께
유리관 표면에 고정된 광촉매 필름의 두께는 SEM(scanning electron microscopy, XL30 ESEM-FEG, FEI Co., N.Y., U.S.A.)을 이용하여 측정하였다.
[제조예 1] 이산화티탄의 합성
알코올 100 중량부에 Ti(OC4H9)4 3 중량부, 탄소수 19 개로 구성된 노나아민(C19H41N, 동경화성공업, 일본, 분자량 283.54)을 8 중량부 혼합하여 60분간 교반시킨 다음, TTIP(티타늄테트라이소프로폭사이드)를 0.1 중량부 첨가하여 0.5시간 동안 충분히 교반하면서 반응시키고 100℃의 온도에서 2시간 동안 건조시켰다. 이어서, 건조된 광촉매를 9 ml/L의 질산수용액에 4시간 동안 침전시켜 노나아민의 성분을 추출하였다.
이후, 기공이 형성된 광촉매를 100℃의 온도에서 1 시간 동안 1차 소결하고, 600℃의 온도에서 1시간 동안 2차 소결시켜 이산화티탄(TiO2)의 결정 특성을 갖도록 하였다.
이에 따라 제조된 이산화티탄의 비표면적은 175 ㎡/g이었고, 이어서, 볼 밀(ball mill)과 시브(sieve)를 이용하여 상기 이산화티탄의 입자 크기를 조절함으로써 20 내지 50 nm의 평균 입경을 가지는 이산화티탄 입자를 준비하였다.
[실시예 1] 광촉매의 제조
상기 제조예 1에서 합성된 이산화티탄 2.5g을 1×10-4M의 루테늄 535 bis-TBA(Ruthenium 535 bis-TBA; C58H86O8N8S2Ru, Dyesol Co.,)가 용해된 100 ml 에탄올에 담지시킨 후, 24시간 동안 교반시켰다.
상기 용액을 원심 분리기(centrifuge; 5804 R, Eppendorf)를 이용하여 10,000rpm의 속도로 10분간 원심 분리시켜 상층부의 투명한 용액과 하층부의 보라색 층으로 구분되도록 하고, 염색된 이산화티탄을 12시간 동안 120℃의 온도로 건조 오븐(drying oven)에서 건조시켰다.
이어서, 2M의 Na2CO3 용액 2,000 ml에 백금(Pt) 0.01g과 이산화티탄 3.8g을 넣고 500W 수은 램프(Hg lamp)로 조사시키면서 5시간 동안 교반시켰다. 교반이 끝난 후, 얻어진 용액을 상기 원심 분리기를 이용하여 10,000rpm의 속도로 10분간 원심분리 시킨 후 증류수를 이용하여 3회 세척하였다.
이어서, 세척된 용액을 80℃의 온도에서 12시간 동안 건조시킴으로써 최종적으로 백금/염료/TiO₂상태의 광촉매를 제조하였다.
[실시예 2] 광촉매의 제조
상기 제조예 1에서 합성된 이산화티탄 1.5g을 이용하여 루테늄계 염료를 도 핑하였고, 이에 따라 얻어진 이산화티탄 6.8g을 백금과 혼합하여 백금/염료/TiO₂상태의 광촉매를 제조하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
[실시예 3 내지 5 및 비교예 1 내지 4] 광촉매의 제조
하기 표 1에 나타난 조건에 따라 광촉매를 제조하였다는 것을 제외하고는, 실시예 1 및 2와 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
[실험예]
직경이 50 mm이고 길이가 1m인 원기둥형의 반응기를 이용하여 기상 아세톤의 광분해 실험을 실시했다. 이때 광원은 수은 램프(500 W, 주파장 365 nm)를 사용했으며, 반응기 내 15 개의 유리관을 사용하였다.
졸 상태의 티탄계 무기 바인더 100 ml에 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 광촉매를 각각 2.5 g씩 넣고 교반한 후, 광섬유 표면에 딥 코팅하였고, 이에 따라 얻어진 광촉매층의 두께는 각각 하기 표 1에 나타난 바와 같았다.
이어서, 수분 및 분해 대상이 되는 유기물을 포함하는 혼합물을 하기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 광촉매를 포함하는 반응기에 300 mL/sec의 유속으로 공급하고 30초 동안 체류시킨 후에 채취한 배출가스의 유기물 농도를 측정하였고, 이를 하기 표 1에 나타내었다.
광촉매 광촉매층 광 분해 공정
백금
(g/g-TiO2)		 염료 비표면적
(㎡/g)		 두께
(㎛)		 수분
(vol%)		 대상 물질 광분해능
(%)
종류 농도
(M/g-TiO2)
실시예 1 2.6×10-3 A 4×10-5 175 6.9 30 아세톤 99.9
2 1.5×10-3 A 6×10-5 175 5.7 35 MEK 99.2
3 3.2×10-3 A 1×10-4 185 4.1 40 톨루엔 96
4 1.9×10-4 A 5×10-5 220 5.3 45 아세톤 99.7
5 3.1×10-4 A 9×10-5 215 5.9 50 MEK 99.9
비교예 1 0 A 3×10-5 60 5.3 30 아세톤 91.3
2 2.1×10-4 - 0 125 0.2 35 톨루엔 89.5
3 1.9×10-3 C.I.20470 6×10-5 185 4.1 0 톨루엔 86.5
4 2.1×10-4 C.I.27700 5×10-4 155 3.6 60 MEK 91.1
* A: cis-bis(isothiocyanato)bis(2,2'-bipyridyl-4,4'-dicarboxylato)-ruthenium(II)bis-tetrabutylammonium
* C.I.20470: acid black 1
* C.I.27700: direct black 17
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광 분해 장치를 나타낸 개략도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
100: 광 분해 장치 10: 휘발성 유기물
110: 광 공급부 111: 수은 램프
113: 집광기 130: 반응기
131: 광섬유 133: 배출구
150: 혼합부 170: 수분 공급부
171: 습기 발생장치 173: 유량계
175: 공기압축기

Claims (21)

  1. 이산화티탄 입자; 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 이들의 염을 함유하는 루테늄계 염료; 및 백금계 입자를 포함하되,
    상기 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 형성되어 있는 광촉매;
    [화학식 1]
    RuL2(M)2
    [화학식 2]
    Figure 112010086254965-pat00007
    상기 식에서,
    L은 C1 내지 C12의 알킬기 및 -C(=O)OH로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 2,2’- 바이피리딘이고,
    M은 NCS, CN, Cl, Br 또는 I이며,
    X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C12의 알킬기 또는 -C(=O)OH이고,
    M1 및 M2는 각각 독립적으로 NCS, CN, Cl, Br 또는 I이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    이산화티탄 입자는 비표면적이 50 내지 300 m2/g인 것을 특징으로 하는 광촉매.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    X1, X2, X3 및 X4는 -C(=O)OH이고,
    M1 및 M2는 NCS인 것을 특징으로 하는 광촉매.
  6. 제 1 항에 있어서,
    백금계 입자는 백금 또는 백금 화합물인 것을 특징으로 하는 광촉매.
  7. 제 1 항에 있어서,
    이산화티탄 입자 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부의 루테늄계 염료 및 0.01 내지 2중량부의 백금계 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매.
  8. 제 1 항에 있어서,
    이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자가 순차적으로 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 광촉매.
  9. 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 도핑하는 단계를 포함하는 제 1 항에 따른 광촉매의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    졸-겔 합성법을 이용하여 이산화티탄 입자를 합성하는 제 1 단계; 및
    상기 제 1 단계에서 합성된 이산화티탄 입자의 표면에 루테늄계 염료 및 백금계 입자를 순차적으로 도핑시키는 제 2 단계를 포함하는 광촉매의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 1 단계는, 용매, 계면활성제 및 티타늄 알콕사이드를 포함하는 혼합물을 반응시키는 단계 (1); 상기 단계 (1)에서 얻어진 반응물로부터 계면활성제를 추출하는 단계 (2); 및 상기 단계 (2)에서 얻어진 반응물을 소결하는 단계 (3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    제 2 단계는, 제 1 단계에서 얻어진 이산화티탄 입자를 1 × 10-5 내지 9 × 10-4 M농도의 루테늄계 염료 함유 용액을 이용하여 1차 도핑하는 단계 A; 및
    상기 단계 A에서 1차 도핑된 이산화티탄 입자를 1 × 10-4 내지 9 × 10-3 M농도의 백금계 입자 함유 용액을 이용하여 2차 도핑하는 단계 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매의 제조방법.
  13. 지지체; 및
    상기 지지체 상에 형성되고, 제 1 항에 따른 광촉매가 함유된 광촉매층을 포함하는 반응기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    지지체는 하나 이상의 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    광촉매층의 두께는 2 내지 15㎛인 것을 특징으로 하는 반응기.
  16. 제 13 항에 따른 반응기; 및
    휘발성 유기물 및 수분을 포함하는 혼합물을 상기 반응기에 공급하는 혼합부를 포함하는 광 분해 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    반응기에 UV 광을 공급하는 광 공급부를 추가로 포함하는 광 분해 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    혼합부에 수분을 공급하는 수분 공급부를 추가로 포함하는 광 분해 장치.
  19. 제 13 항에 따른 반응기에 수분 및 휘발성 유기물을 포함하는 혼합물을 공급하는 단계를 포함하는 휘발성 유기물의 분해 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    혼합물은 30 내지 50 부피%의 수분을 함유하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물의 분해 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    반응기에 UV광을 공급하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기물의 분해 방법.
KR1020090045679A 2009-05-25 2009-05-25 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법 KR101021567B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090045679A KR101021567B1 (ko) 2009-05-25 2009-05-25 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법
US12/612,731 US20100294646A1 (en) 2009-05-25 2009-11-05 Photocatalyst, preparation method thereof, photo reactor, and photolysis process
EP09175086A EP2263795A1 (en) 2009-05-25 2009-11-05 Photocatalyst, preparation method thereof, photoreactor, and photolysis process
JP2009255093A JP5345506B2 (ja) 2009-05-25 2009-11-06 光触媒、その製造方法、光反応器及び光分解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090045679A KR101021567B1 (ko) 2009-05-25 2009-05-25 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100127142A KR20100127142A (ko) 2010-12-03
KR101021567B1 true KR101021567B1 (ko) 2011-03-16

Family

ID=42667887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090045679A KR101021567B1 (ko) 2009-05-25 2009-05-25 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100294646A1 (ko)
EP (1) EP2263795A1 (ko)
JP (1) JP5345506B2 (ko)
KR (1) KR101021567B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101467696B1 (ko) 2013-08-07 2014-12-01 서울대학교산학협력단 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011778A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 BLüCHER GMBH Poröse Materialien auf Basis von Oxiden des Titans und/oder des Vanadiums sowie deren Herstellung und Verwendung
CN102335619B (zh) * 2011-07-08 2013-01-09 华东理工大学 一种制备卤化银光催化材料的溶剂热方法
CN105312090B (zh) * 2015-12-07 2017-09-15 福州大学 一种(C5H5)Ru/TiO2有机无机杂化光催化剂
CN105797700A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 中国计量学院 一种椰壳活性炭负载TiO2的光催化剂的制备方法
KR101981327B1 (ko) * 2017-04-28 2019-05-22 가천대학교 산학협력단 마그네슘-아미노점토 금속산화물 나노복합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기성 폐기물 처리방법
CN107335422B (zh) * 2017-06-06 2020-07-31 浙江师范大学行知学院 一种碳功能化氧化铈的制备方法
KR102474055B1 (ko) * 2020-06-30 2022-12-06 한국과학기술연구원 초임계 이산화탄소 추출을 이용한 금속산화물 촉매들의 합성
CN111804144A (zh) * 2020-07-10 2020-10-23 中触媒新材料股份有限公司 一种双单元uv光催化氧化反应装置
CN113880824A (zh) * 2021-09-28 2022-01-04 山东创新药物研发有限公司 一种阿齐沙坦光降解杂质化合物、制备方法及应用
CN114405267A (zh) * 2021-12-31 2022-04-29 北京市生态环境保护科学研究院 一种提升工业有机废气吸附效率的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001035551A (ja) 1999-07-21 2001-02-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 色素増感型太陽電池
JP3916799B2 (ja) 1999-03-19 2007-05-23 晃雄 小松 金属担持二酸化チタン光触媒及びその量産方法
KR20080040066A (ko) * 2006-11-02 2008-05-08 한국에너지기술연구원 가시광 흡수 광촉매 염료-산화물 및 그 제조방법
JP2009045514A (ja) 2007-08-14 2009-03-05 Stanley Electric Co Ltd 光触媒素子

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61502402A (ja) * 1984-04-30 1986-10-23 エル　エ−　シユテイツフツング 酸化／還元光反応触媒の増感方法および光反応触媒
US5174877A (en) * 1986-07-24 1992-12-29 Photo-Catalytics, Inc. Apparatus for photocatalytic treatment of liquids
ATE131953T1 (de) * 1990-04-17 1996-01-15 Ecole Polytech Photovoltaische zellen
US5137607A (en) * 1990-04-27 1992-08-11 Wisconsin Alumni Research Foundation Reactor vessel using metal oxide ceramic membranes
GB9217811D0 (en) * 1992-08-21 1992-10-07 Graetzel Michael Organic compounds
US5708246A (en) * 1996-08-28 1998-01-13 Battelle Memorial Institute Method of photocatalytic conversion of C-H organics
JP3118558B2 (ja) * 1996-12-16 2000-12-18 工業技術院長 水処理用触媒及び水処理方法
US6046373A (en) * 1998-04-29 2000-04-04 Exxon Chemical Patents Inc. Catalytic conversion of oxygenates to olefins
US6075203A (en) * 1998-05-18 2000-06-13 E. I. Du Pont Nemours And Company Photovoltaic cells
AU753205B2 (en) * 1998-05-29 2002-10-10 Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd. Method of manufacturing photoelectric cell and oxide semiconductor for photoelectric cell
JP2997773B1 (ja) * 1998-07-15 2000-01-11 工業技術院長 増感剤として有用な金属錯体、酸化物半導体電極及び太陽電池
KR100324541B1 (ko) 1999-05-17 2002-02-16 손재익 광촉매가 코팅된 충전물 충진형 튜브형 휘발성 유기물질 (ｖｏｃ) 처리 (태양)광화학장치 및 방법
WO2001046367A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Reckitt Benckiser (Uk) Limited Photocatalytic compositions and methods
GB9930248D0 (en) * 1999-12-22 2000-02-09 Johnson Matthey Plc Surface cleaner
US20020042343A1 (en) * 2000-05-16 2002-04-11 Kansai Paint Co., Ltd. Coating composition for forming titanium oxide film, process for forming titanium oxide film and photocatalyst
GB2376952B (en) * 2001-06-28 2003-12-17 Reckitt Benckiser Photocatalytic composition
JP2003119024A (ja) * 2001-10-16 2003-04-23 Masahiko Abe メソポーラスチタニア粒子の製造方法
KR100469005B1 (ko) 2001-10-23 2005-01-29 티오켐 주식회사 휘발성 유기화합물 제거를 위한 광촉매 반응장치
US20030186245A1 (en) * 2002-03-28 2003-10-02 Roitman Daniel B. Biomolecular sensors and detection methods utilizing photoinduced charge separation
JP4392741B2 (ja) * 2002-04-17 2010-01-06 日揮触媒化成株式会社 光電気セル
US6929970B2 (en) * 2002-09-12 2005-08-16 Agfa-Gevaert Process for preparing nano-porous metal oxide semiconductor layers
JP4470370B2 (ja) * 2003-01-08 2010-06-02 ソニー株式会社 光電変換素子の製造方法
JP2004234988A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Sony Corp 光電変換素子およびその製造方法ならびに電子装置およびその製造方法ならびに半導体層およびその製造方法
JP4563697B2 (ja) * 2003-04-04 2010-10-13 シャープ株式会社 色素増感太陽電池およびその製造方法
JP4585212B2 (ja) * 2004-03-19 2010-11-24 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 ナノチューブ形状を有するチタニア及びその製造方法
KR100995073B1 (ko) * 2004-04-23 2010-11-18 삼성에스디아이 주식회사 염료감응 태양전지의 모듈 및 그 제조방법
JP2006059651A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Sharp Corp 色素増感型太陽電池
JP4406689B2 (ja) * 2004-09-24 2010-02-03 独立行政法人産業技術総合研究所 水の光分解反応により水素および酸素を製造する装置
US20060124442A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-15 Valpey Richard S Iii Device capable of removing contaminants from a fluid
US20060174933A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-10 Debra Rolison TiO2 aerogel-based photovoltaic electrodes and solar cells
JP2006326530A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Hiroshima Univ ナノ多孔性酸化チタン膜およびこれを用いて揮発性有機化合物を処理する方法
US7358218B2 (en) * 2005-06-03 2008-04-15 Research Foundation Of The University Of Central Florida, Inc. Method for masking and removing stains from rugged solid surfaces
TWI407250B (zh) * 2005-11-01 2013-09-01 Fujifilm Corp 負型含染料之硬化性組成物、彩色濾光片及其製法
KR100714849B1 (ko) 2005-11-17 2007-05-04 경희대학교 산학협력단 광촉매 조성물, 그 고정방법 및 상기 광촉매를 이용한연속식 광촉매 반응기
WO2007091525A1 (ja) * 2006-02-08 2007-08-16 Shimane Prefectural Government 光増感色素
WO2009062615A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-22 Sony Corporation Preparation of high-quality sensitizer dye for dye-sensitized solar cells
US20100163102A1 (en) * 2008-12-30 2010-07-01 Taiwan Textile Research Institute Solar cell and the method of manufacturing thereof
KR101084208B1 (ko) * 2009-10-13 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 염료감응 태양전지용 광전극, 그 제조방법 및 이를 이용한 염료감응 태양전지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3916799B2 (ja) 1999-03-19 2007-05-23 晃雄 小松 金属担持二酸化チタン光触媒及びその量産方法
JP2001035551A (ja) 1999-07-21 2001-02-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 色素増感型太陽電池
KR20080040066A (ko) * 2006-11-02 2008-05-08 한국에너지기술연구원 가시광 흡수 광촉매 염료-산화물 및 그 제조방법
JP2009045514A (ja) 2007-08-14 2009-03-05 Stanley Electric Co Ltd 光触媒素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101467696B1 (ko) 2013-08-07 2014-12-01 서울대학교산학협력단 유기 금속 착체 광촉매 및 이를 이용한 수소 생산 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100127142A (ko) 2010-12-03
JP2010269303A (ja) 2010-12-02
EP2263795A1 (en) 2010-12-22
JP5345506B2 (ja) 2013-11-20
US20100294646A1 (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101021567B1 (ko) 광촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법
Singh et al. Atomic layer deposited (ALD) TiO2 on fibrous nano-silica (KCC-1) for photocatalysis: nanoparticle formation and size quantization effect
Schneider et al. Understanding TiO2 photocatalysis: mechanisms and materials
Qamar et al. Highly efficient and selective oxidation of aromatic alcohols photocatalyzed by nanoporous hierarchical Pt/Bi2WO6 in organic solvent-free environment
Asahi et al. Nitrogen-doped titanium dioxide as visible-light-sensitive photocatalyst: designs, developments, and prospects
Wang et al. Novel polypyrrole-sensitized hollow TiO2/fly ash cenospheres: Synthesis, characterization, and photocatalytic ability under visible light
Li et al. Mechanistic study of codoped titania with nonmetal and metal ions: a case of C+ Mo codoped TiO2
Yu et al. Preparation, characterization and photocatalytic activities of F-doped TiO 2 nanotubes
US20090005238A1 (en) Modified Nanostructured Titania Materials and Methods of Manufacture
Krivtsov et al. Consequences of nitrogen doping and oxygen enrichment on titanium local order and photocatalytic performance of TiO2 anatase
JP2009078211A (ja) 光触媒
He et al. Simultaneous oxidation of p-chlorophenol and reduction of Cr (VI) on fluorinated anatase TiO2 nanosheets with dominant {001} facets under visible irradiation
CN103721753B (zh) 一种可见光响应和选择性的固体光催化剂及其制备方法与应用
Deng et al. Confining Metal‐Organic Framework in the Pore of Covalent Organic Framework: A Microscale Z‐Scheme System for Boosting Photocatalytic Performance
Yang et al. A new composite membrane based on Keggin polyoxotungstate/poly (vinylidene fluoride) and its application in photocatalysis
Gao et al. Photocatalytic properties of polyoxometalate–thionine composite films immobilized onto microspheres under sunlight irradiation
KR100364729B1 (ko) 고분자 지지체상 이산화티타늄 광촉매 박막의 제조방법
KR101798058B1 (ko) 이산화탄소 환원촉매 및 이의 제조방법
KR100969650B1 (ko) 비표면적이 증가된 신규한 이산화티탄 촉매를 사용하여ｖｏｃ를 분해하는 방법
Hu et al. Facile fabrication of oxygen-doped carbon nitride with enhanced visible-light photocatalytic degradation of methyl mercaptan
KR20100127146A (ko) 광촉매의 제조방법, 상기 제조방법에 의하여 제조된 광촉매및 이를 이용한 휘발성 유기물의 분해 방법
JP6561411B2 (ja) 光触媒
KR100921381B1 (ko) 비표면적이 증가된 신규한 이산화티탄 촉매 및 이의제조방법
KR100978751B1 (ko) 개선된 광촉매층을 포함하는 오염물질 처리용 광분해 장치및 이를 이용한 오염물질 분해방법
JP2001096154A (ja) バナジウム酸化物／チタニアハイブリッド光触媒とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140106

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150115

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee