KR102279008B1 - Window system comprising visible light active photocatalyst for air cleaning - Google Patents

Window system comprising visible light active photocatalyst for air cleaning Download PDF

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Abstract

본 발명은 창호에 관한 것으로, 본 발명의 일 측에 따르는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호는, 창틀에 구비되는 창호에 있어서, 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매를 포함하며, 상기 광촉매는, 무기산화물 및 상기 무기산화물 상에 형성된 유기금속화합물 유래 금속 산화물층을 포함하고, 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 광활성을 가지는 것이다.The present invention relates to windows and doors, and the windows and doors for air purification comprising a visible light active photocatalyst according to one aspect of the present invention include a photocatalyst provided on at least one side of the window in the window and door provided on the window frame, the photocatalyst , which includes an inorganic oxide and a metal oxide layer derived from an organometallic compound formed on the inorganic oxide, and has photoactivity in a visible ray region of 400 nm or more.

Description

가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호{WINDOW SYSTEM COMPRISING VISIBLE LIGHT ACTIVE PHOTOCATALYST FOR AIR CLEANING}Window and door for air purification containing visible light active photocatalyst {WINDOW SYSTEM COMPRISING VISIBLE LIGHT ACTIVE PHOTOCATALYST FOR AIR CLEANING}

본 발명은, 창틀에 설치되는 창호에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 실내 공기를 깨끗이 정화 가능한 창문형 공기정화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a window installed on a window frame, and more particularly, to a window type air purification system capable of purifying indoor air.

근래 들어 실내활동 시간의 증가 및 건물의 밀집화 경향에 따라 실내 환경과 공기 질의 중요성에 대한 인식이 재고되고 있는 실정이다. 아파트나 오피스텔과 같이 고층건물이 밀집한 주거형태에서는 외부의 오염공기가 실내로 유입되는 염려때문에 창호의 개방이 극히 곤란하다. 이에 따라 별도의 환기 수단이 마련되지 않는 한, 실내의 공기도 그 질적 저하를 피할 수 없다.In recent years, the awareness of the importance of the indoor environment and air quality is being reconsidered with the increase in indoor activity time and the tendency of building density. In a residential type where high-rise buildings such as apartments and officetels are dense, it is extremely difficult to open windows due to concerns about the influx of polluted air from the outside into the room. Accordingly, unless a separate ventilation means is provided, the quality of the air in the room cannot be avoided.

종래 환기 및 공기정화 수단으로서, 자동차 등의 기계장치로부터 배출되는 배기가스, 미세먼지 등의 각종의 오염 물질을 포함한 공기가 실내로 유입되는 경우 이를 정화할 목적으로 공기청정기가 개발되어 시판되고 있으나, 이러한 공기청정기는 신선한 외부공기의 지속적인 유입을 차단한 채, 창호 등을 통하여 유입된 오염 공기를 정화하여 단순히 실내에서 반복하여 순환시키기 때문에 그 실효성에 의문이 있다.As a conventional means for ventilation and air purification, an air purifier has been developed and marketed for the purpose of purifying air containing various pollutants such as exhaust gas and fine dust discharged from mechanical devices such as automobiles when it enters the room. The effectiveness of these air purifiers is questionable because they purify polluted air introduced through windows and the like and simply circulate repeatedly indoors while blocking the continuous inflow of fresh outside air.

또한, 이와 같은 공기청정기는 공기 흡입 및 배출을 위한 장치가 구비되어야 하기 때문에 실내에서 설치되는 공간을 차지하고 인테리어를 저해하는 등의 문제가 있었다.In addition, since such an air purifier must be provided with a device for air intake and exhaust, there is a problem such as occupying a space installed indoors and hindering the interior.

한국 공개특허공보 제10-2004-75686호와 같은 일부 기술에서는 환기 장치가 구비된 창 등을 개시하고 있으나, 이러한 기술들은 기본적으로 창에 설치되는 격벽이나 팬 등의 장치로 인하여 창틀에 구비되는 설비 자체의 부피가 증가하고 실질적으로 공기는 정화할 수 없는 문제가 있었다. Some technologies, such as Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2004-75686, disclose a window equipped with a ventilation device, but these technologies are basically a facility provided on a window frame due to a device such as a partition wall or a fan installed in the window. There was a problem that the volume of itself increased and the air could not be purified practically.

이에, 부피를 차지하지 않으면서도 유입되는 공기 또는 실내에 존재하는 공기를 높은 효율로 정화시킬 수 있는 기술에 대한 수요가 존재하였다.Accordingly, there has been a demand for a technology capable of purifying incoming air or air present in a room with high efficiency without occupying a volume.

한편, 광촉매는 빛 에너지를 흡수함으로써 촉매활성을 갖는 것으로, 촉매활성에 의해서 강력한 산화력으로 유기물질 등과 같은 환경오염물질을 산화 분해하는 것이다. 즉, 광촉매는, 밴드갭 이상(Band gap)의 에너지를 갖는 광(자외선)을 조사하여 가전자대(Valence band)에서 전도대(conduction band)로의 전자의 천이가 일어나고, 가전자대에서 홀이 형성된다. 이 전자와 정공은 분말의 표면으로 확산되고, 산소 및 수분에 접촉하여 산화환원 반응을 일으키거나 재결합하여 열을 발생시키다. 즉, 전도대의 전자는 산소를 환원시켜 슈퍼옥사이음이온을 생성시키고, 가전자대의 정공은 수분을 산화해서 히드록시 라디칼(OH·)을 형성시킨다. 이러한 정공에 의해 생성되는 히드록시 라디칼(OH·)의 강력한 산화력으로 광촉매 표면에 흡착된 기상 또는 액상의 유기물, 즉, 난부해성 유기물의 분해, 살균력, 친수성 등을 나타낼 수 있다. 일반적으로 광촉매로 이산화티타늄(TiO2) 분말이 사용되고, 이산화티타늄(TiO2)은 인체에 무해하고 광촉매활성이 탁월하며, 내광부식성이 우수하고 가격이 저렴한 이점이 있다. 이산화티타늄(TiO2)은 388㎚ 이하의 자외선을 흡수하여 반응함으로써 전자(전도대)와 정공(가전자대)이 생성되는데, 이때 광원으로 사용되는 자외선은 태양광 외에 램프, 백열전등, 수은램프 등의 인공조명, 발광다이오드 등이 사용될 수 있다. 상기 반응에서 생성된 전자와 정공은 10-12 내지 10-9 초 만에 재결합하지만, 재결합하기 전에 오염물질 등이 표면에 흡착하게 되면 상기 전자와 정공에 의해 분해된다. 하지만, 이산화티타늄(TiO2) 분말의 밴드갭에너지(380nm 이상의 파장)를 태양광에서 획득하는데, 그 광의 2 % 정도 이용할 수 있으므로, 태양광의 주요 파장인 가시광영역(400~800nm)에서 원활한 촉매 활성을 갖는데 어려움이 있다. 즉, 가시광선에 감응하기 위해서는 광촉매의 밴드갭을 효과적으로 줄이고 빛 흡수를 통해 발생되는 전자/정공 쌍을 효율적으로 분리시키는 것이 필수적인데 이산화티타늄(TiO2) 분말의 가시광 감응형 광촉매에서 효율은 아직까지 공기 청정 분야에 상용화되기 위한 수준에는 못 미치고 있는 실정이었다.On the other hand, a photocatalyst has catalytic activity by absorbing light energy, and oxidatively decomposes environmental pollutants such as organic substances with strong oxidizing power by catalytic activity. That is, the photocatalyst is irradiated with light (ultraviolet rays) having energy greater than or equal to the band gap to cause electron transition from the valence band to the conduction band, and a hole is formed in the valence band. These electrons and holes diffuse to the surface of the powder, and in contact with oxygen and moisture, they cause a redox reaction or recombine to generate heat. That is, electrons in the conduction band reduce oxygen to generate superoxanions, and holes in the valence band oxidize moisture to form hydroxyl radicals (OH·). Due to the strong oxidizing power of hydroxy radicals (OH·) generated by these holes, it is possible to exhibit gaseous or liquid organic substances adsorbed on the surface of the photocatalyst, that is, decomposition, sterilization power, hydrophilicity, etc. In general, titanium dioxide (TiO 2 ) powder is used as a photocatalyst, and titanium dioxide (TiO 2 ) is harmless to the human body, has excellent photocatalytic activity, has excellent light corrosion resistance and is inexpensive. Titanium dioxide (TiO 2 ) absorbs and reacts with ultraviolet rays of 388 nm or less to generate electrons (conduction band) and holes (valence band). Artificial lighting, light emitting diodes, etc. may be used. Electrons and holes generated in the reaction recombine in 10 -12 to 10 -9 seconds, but if contaminants or the like are adsorbed to the surface before recombination, they are decomposed by the electrons and holes. However, since the band gap energy (wavelength of 380 nm or more) of the titanium dioxide (TiO 2 ) powder is obtained from sunlight, about 2% of that light can be used, so it has a smooth catalytic activity in the visible region (400-800 nm), which is the main wavelength of sunlight have difficulty having That is, until to sensitive to visible light, it is essential inde titanium dioxide (TiO 2) a visible light sensitive on the type photocatalytic efficiency of the powder to effectively separate the electron / hole pairs generated by the light absorption to reduce the photocatalyst according to the band gap effectively, yet It was a situation that did not reach the level for commercialization in the air cleaning field.

본 발명은 상술한 실내 공기정화에 대한 요구를 해소하고, 별도의 복잡한 장치 없이도 실내의 공기 또는 유입되는 공기를 정화하고 자동으로 유해물질을 제거할 수 있는 신개념 창호에 관한 것이다. The present invention solves the above-mentioned demand for indoor air purification, and relates to a new concept window that can purify indoor air or incoming air and automatically remove harmful substances without a separate complicated device.

본 발명은 현대 사회의 공기 오염, 광촉매의 부족한 기능들에 대한 보완 등을 모두 해결하기 위한 것으로, 본 발명은, 유기금속화합물의 도핑 공정을 도입하여 형성된, 가시광선 영역에서 우수한 광촉매 활성을 갖는, 무기산화물 기반 광촉매를 개발하고, 이를 창호, 창호가 적용된 창문에 이용한 것이다.The present invention is to solve all of the air pollution in modern society, supplementation for insufficient functions of photocatalysts, etc., and the present invention has excellent photocatalytic activity in the visible light region, formed by introducing a doping process of an organometallic compound, Developed an inorganic oxide-based photocatalyst and used it for windows and windows.

본 발명의 일 실시예는, 새로이 개발한 가시광에서 활성화되는 광촉매를 이용하여 창호의 일부에 코팅층을 형성하는 것이고, 본 발명의 다른 일 실시예는 창의 면 상에 광촉매를 포함하는공기정화 유닛을 포함하는 것이다.One embodiment of the present invention is to form a coating layer on a part of the window and door using a newly developed photocatalyst activated in visible light, and another embodiment of the present invention includes an air purification unit including a photocatalyst on the surface of the window will do

본 발명의 일 실시예는, 무기산화물 기반 광촉매를 포함하고, 광분해 기능을 가짐으로써 빛에 노출되기만 해도 주위 공기를 정화시키는 기능이 구비된 창호를 제공하는 것이다. 이러한 기술은 최근 환경오염을 저감시키기 위한 각종 설비의 개발 추세에 부합되는 것이며, 공기정화에 대한 현대인의 욕구, 상용화되기 어려웠던 광촉매의 문제점을 모두 해결한 것이다.One embodiment of the present invention is to provide a window that contains an inorganic oxide-based photocatalyst and has a function of purifying the surrounding air even when exposed to light by having a photolysis function. This technology is in line with the recent trend of development of various facilities to reduce environmental pollution, and solves all the problems of modern people's desire for air purification and photocatalysts that were difficult to commercialize.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 공기청정기를 구비하지 않고 본 발명의 창호를 창틀에 설치하는 것만으로 주위 공기의 유해물질이 제거되는 기술, 나아가 정화된 공기가 유입되도록 하는 기술을 제공하기 위한 것이다.According to an embodiment of the present invention, to provide a technology for removing harmful substances in the surrounding air by simply installing the windows and doors of the present invention on a window frame without a separate air purifier, and furthermore, to provide a technology for allowing purified air to flow in it is for

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측에 따르는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호는, 창틀에 구비되는 창호에 있어서, 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매를 포함하며, 상기 광촉매는, 무기산화물 및 상기 무기산화물 상에 형성된 유기금속화합물 유래 금속 산화물층을 포함하고, 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 광활성을 가지는 것이다.The windows and doors for air purification comprising a visible light active photocatalyst according to an aspect of the present invention include a photocatalyst provided on at least one surface of the windows and doors provided on a window frame, wherein the photocatalyst is an inorganic oxide and the inorganic oxide It includes an organometallic compound-derived metal oxide layer formed thereon, and has photoactivity in the visible light region of 400 nm or more.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매 코팅층을 더 포함하고, 상기 광촉매는 상기 광촉매 코팅층에 분산 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may further include a photocatalyst coating layer provided on at least one surface of the window, wherein the photocatalyst may be dispersedly formed in the photocatalyst coating layer.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기정화용 창호는, 상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 공기정화 유닛을 더 포함하고, 상기 공기정화 유닛은 다수의 기공을 가지는 필터를 포함하고, 상기 광촉매는 상기 필터에 분산형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the windows and doors for air purification further include an air purification unit provided on at least one surface of the window and door, wherein the air purification unit includes a filter having a plurality of pores, and the photocatalyst may be dispersed in the filter.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터는, 다공성 나노 웹을 포함하는 필터부재; 및 상기 다공성 나노 웹 가장자리에 장착되어 상기 필터부재를 지지하는 지지부재;를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the filter includes a filter member including a porous nano-web; and a support member mounted on an edge of the porous nanoweb to support the filter member.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기정화용 창호는, 실내로 공기를 유입시키는 송풍 유닛을 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the window for air purification may further include a blowing unit for introducing air into the room.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속 산화물층은 페로센 유래 철 산화물을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the metal oxide layer may include iron oxide derived from ferrocene.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은, Ti, Zn, Al 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속 산화물층은 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량%인 철 산화물을 포함하는 것이고, 상기 광촉매는, 30 % 이하의 습도의 건식 조건에서 광활성을 갖는 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide includes at least one selected from the group consisting of oxides including at least one of Ti, Zn, Al and Sn, and the metal oxide layer has 0.001 to 10 weight compared to the inorganic oxide. % of iron oxide, and the photocatalyst may have photoactivity in dry conditions of 30% or less of humidity.

일 실시예에 따르면, 상기 광촉매는, 30 % 이하의 습도의 건식 조건에서 광활성을 갖는 것일 수 있다.According to an embodiment, the photocatalyst may have photoactivity in a dry condition of 30% or less of humidity.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은 철을 포함하는 무기산화물을 포함하지 않는 것이고, 상기 금속 산화물층은, 상기 무기산화물 상에 증착된 페로센이 열처리된 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide does not include an inorganic oxide including iron, and the metal oxide layer may be a heat treatment of ferrocene deposited on the inorganic oxide.

일 실시예에 따르면, 상기 금속 산화물은, 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the metal oxide may include one or more of the compounds represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

MexOYHZ Me x O Y H Z

(Me는 1족 내지 3족 중 하나 이상의 금속 원소, X, Y 및 Z는, 각각 0 내지 3에서 선택되고, X 및 Y는 0이 아니다.)(Me is at least one metal element in Groups 1 to 3, and X, Y and Z are each selected from 0 to 3, and X and Y are not 0.)

일 실시예에 따르면, 상기 광촉매의 비표면적은 5 (m2/g) 이상이고, 평균 기공 크기는 50 nm 이하인 것일 수 있다.According to an embodiment, the specific surface area of the photocatalyst may be 5 (m 2 /g) or more, and the average pore size may be 50 nm or less.

본 발명의 다른 일 측에 따르면, 상기 창호를 포함하는 공기정화 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an air purification system including the window.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광촉매 코팅층을 포함하는 창호를 제공하고 이러한 창호는 개폐 과정에서 건물의 실외부와 실내부를 차단시키고 공기를 순환시키는 본연의 기능 외에, 가시광선 빛에 창이 노출시키는 것만으로 주위 공기의 유해물질이 저감되는 효과를 거둘 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a window including a photocatalytic coating layer, and such a window blocks the outdoor and indoor parts of a building during the opening and closing process and, in addition to the original function of circulating air, only the window exposure to visible light This can have the effect of reducing harmful substances in the surrounding air.

보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가시광선 영역에서 우수한 광촉매 활성을 갖고, 다양한 습도 및 온도 영역에서 우수한 광분해 효율을 갖는 무기산화물 기반 광촉매를 제조하고, 이러한 광촉매가 적용된 창호를 제공할 수 있다. More specifically, according to an embodiment of the present invention, an inorganic oxide-based photocatalyst having excellent photocatalytic activity in the visible light region and excellent photolysis efficiency in various humidity and temperature regions can be prepared, and a window to which this photocatalyst is applied. have.

본 발명에서 제안하는 창호는 가시광선 영역, 저습도 환경 조건에서도 활성화되는 광촉매를 포함하고 있어, 다양한 노출 환경에서도 주위 공기를 정화할 수 있다.The windows and doors proposed in the present invention contain a photocatalyst that is activated even in the visible light region and low humidity environmental conditions, so that the surrounding air can be purified even in various exposure environments.

본 발명에서 제안하는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 창호는 가시광선 영역을 포함하는 빛을 전달받아 광촉매가 활성화되는 것일 수 있다. 이를 통해서 본 발명에서 제안하는 창호는 현대인들의 공기 오염에 대한 공포를 완화시키고, 별도의 공기 정화장치를 구비할 필요가 없이도 주위 공기를 정화 가능하게 됨으로써 소음 저감을 위한 구조물이 적용될 수 있는 다양한 환경에 범용적으로 적용될 수 있다.The window and door including the visible light activated photocatalyst proposed in the present invention may be one in which the photocatalyst is activated by receiving light including the visible light region. Through this, the window proposed by the present invention alleviates modern people's fear of air pollution, and it is possible to purify the surrounding air without the need for a separate air purifier, so it is suitable for various environments where structures for noise reduction can be applied. It can be applied universally.

창호라는 것은 원래 빛이 잘 들어오는 영역에 설치되는 것이 일반적이므로, 본 발명에서 제안하는 광촉매가 구비된 창호는, 건물 내외에 구비된 창틀에 설치되는 것 만으로도 공기정화의 기능을 충실하게 달성할 수 있다.Since windows and doors are usually installed in an area where light enters well, the windows and doors equipped with a photocatalyst proposed in the present invention can faithfully achieve the function of air purification just by being installed on window frames provided inside and outside the building. .

본 발명은, 간단하고 경제적인 방법으로 제조된 무기산화물 기반의 광촉매를 포함한 창호를 제공할 수 있고, 상기 무기산화물 기반 광촉매를 구비한 창호는, 건조한 조건 하에서도 활성화 될 수 있는 광촉매를 포함하고 있고, 가시광선 영역의 빛에 감응하여 휘발성 유기화합물을 높은 효율로 분해시키는 능력과 뛰어난 안정성을 지니고 있다. The present invention can provide a window including an inorganic oxide-based photocatalyst manufactured by a simple and economical method, and the window and door including the inorganic oxide-based photocatalyst contains a photocatalyst that can be activated even under dry conditions, , it has the ability to decompose volatile organic compounds with high efficiency and excellent stability in response to light in the visible region.

구체적으로 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 광촉매는, 실외용 창호를 제조하기 위한 창호뿐 아니라 실내용 창호, 건축물 외벽이나 내벽, 다양한 차폐 설비가 필요한 영역에 구비되는 창 등 창문이 적용되는 다양한 영역에 복합적으로 적용될 가능성을 배제하지 않는다.Specifically, the photocatalyst proposed in one embodiment of the present invention is not only used for manufacturing windows and doors for outdoor use, but also for various areas to which windows are applied, such as windows for indoor use, exterior walls or interior walls of buildings, and windows provided in areas requiring various shielding facilities. The possibility of multiple application is not excluded.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명에 적용되는 광촉매의 제조방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따라, 본 발명에 적용되는 광촉매의 제조공정에 이용되는 TR-CVD 반응기의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따라, 본 발명에 적용되는 광촉매의 제조공정을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 본 발명에 적용되는 광촉매의 이미지를 나타낸 것이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광촉매의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광촉매의 광분해 성능의 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광촉매의 습도에 따른 광분해 성능의 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광촉매의 반복적인 광분해 실험에 따른 광분해 성능의 안정성 평가 결과를 나타낸 것이다.
도 9는, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광촉매를 포함하는 창호를 포함하는 창호의 구조를 개략적으로 나타내는 구조도이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호의 개략적인 구조를 나타낸 그림이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따라 창호에 적용 가능한 공기정화 유닛의 개략적인 구조를 나타낸 그림이다.
1 is a flowchart showing a method of manufacturing a photocatalyst applied to the present invention, according to an embodiment of the present invention.
2 exemplarily shows the configuration of a TR-CVD reactor used in a process for manufacturing a photocatalyst applied to the present invention, according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 exemplarily shows a manufacturing process of a photocatalyst applied to the present invention according to an embodiment of the present invention.
4 shows an image of a photocatalyst applied to the present invention prepared according to an embodiment of the present invention.
5 shows a TEM image of a photocatalyst prepared according to an embodiment of the present invention.
6 shows the evaluation results of the photolysis performance of the photocatalyst prepared according to the embodiment of the present invention.
7 shows the evaluation results of the photolysis performance according to the humidity of the photocatalyst prepared according to the embodiment of the present invention.
8 shows the stability evaluation results of photolysis performance according to repeated photolysis experiments of the photocatalyst prepared according to an embodiment of the present invention.
9 is a structural diagram schematically showing the structure of a window including a window including a photocatalyst manufactured according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a schematic structure of a window for air purification including a visible light active photocatalyst formed according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing a schematic structure of an air purification unit applicable to windows and doors according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Various modifications may be made to the embodiments described below. It should be understood that the embodiments described below are not intended to limit the embodiments, and include all modifications, equivalents or substitutes thereto.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are only used to describe specific examples, and are not intended to limit the examples. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In addition, the terms used in this specification are terms used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary according to the intention of the user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member is present between the two members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components.

이하, 본 발명의 광촉매를 포함하는 창호에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, windows and doors including the photocatalyst of the present invention will be described in detail with reference to examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.

본 발명의 일 실시예는 창호의 코팅층에 광촉매 입자가 포함되어 실제로 설치되고 빛에 노출되는 것 만으로도 주위 공기를 정화하는 기능을 수행할 수 있는 창호에 관한 것일 수 있다. One embodiment of the present invention may relate to a window that can perform a function of purifying the surrounding air only by actually installing photocatalyst particles in the coating layer of the window and being exposed to light.

본 발명의 다른 일 실시예는 창호의 공기정화유닛의 필터에 광촉매 입자가 분산 형성되어 필터를 통과시킨 공기에 의해 주위 공기가 정화되는 기능을 수행할 수 있는 창호에 관한 것일 수 있다.Another embodiment of the present invention may relate to windows and doors in which photocatalyst particles are dispersedly formed in the filter of the air purification unit of the window and perform the function of purifying the surrounding air by the air that has passed through the filter.

본 발명의 상기 창호에 적용되는 광촉매는 종래의 광촉매들과는 다르게, 자외선 영역대의 파장이 조사되지 않고 가시광선 영역대의 빛에 노출되기만 하더라도 충분히 활성화될 수 있다. 따라서, 실외 또는 실내에서 태양광에 노출되는 것 자체만으로도 특별한 구동장치 없이 주위 공간의 공기를 높은 효율로 정화시킬 수 있다.Unlike conventional photocatalysts, the photocatalyst applied to the windows and doors of the present invention can be sufficiently activated even when exposed to light in the visible range without being irradiated with a wavelength in the ultraviolet range. Therefore, it is possible to purify the air in the surrounding space with high efficiency without a special driving device by itself by being exposed to sunlight outdoors or indoors.

본 발명자는 이와 같은 효과에 대하여, 유기금속화합물을 열처리함으로써 형성된 금속 산화물층을 포함하는 광촉매를 통해 구현할 수 있음을 확인하고, 이러한 광촉매의 특성을 극대화시킬 수 있는 창호를 개발하고 이에 대하여 제안하는 것이다.The present inventor confirms that this effect can be realized through a photocatalyst including a metal oxide layer formed by heat treatment of an organometallic compound, and develops and proposes a window capable of maximizing the characteristics of such a photocatalyst .

본 발명은 일반적인 창호의 흡음 및 소리 차폐 기능에 더하여 주위 공기를 정화시키는 기능까지 기대할 수 있는 것이다.The present invention can be expected to purify the surrounding air in addition to the sound absorption and sound shielding functions of general windows.

본 발명의 일 예에 적용되는 광촉매는, 자외선 영역대에서만 활성화되어 상용화가 어렵던 종래의 광촉매의 문제점을 개선하여, 400 nm 이상의 가시광선 영역대라면 충분히 활성화되는 것이다. 본 발명에 적용되는 광촉매는 태양광을 받을 수 있는 실내외 환경에 설치되기만 하더라도 그 기능을 발휘할 수 있는 것이다. 대부분의 창호는 외부의 자연광이 들어오는 환경에 설치되기 때문에 본 광촉매는 창호에 구비되는 것만으로도 주위 공기를 효과적으로 정화시킬 수 있는 시너지 효과를 기대할 수 있다.The photocatalyst applied to an example of the present invention is activated only in the ultraviolet region and improves the problem of the conventional photocatalyst, which is difficult to commercialize, and is sufficiently activated in the visible light region of 400 nm or more. The photocatalyst applied to the present invention can exhibit its function even if it is installed in an indoor or outdoor environment that can receive sunlight. Since most windows are installed in an environment where external natural light enters, this photocatalyst can be expected to have a synergistic effect that can effectively purify the surrounding air just by being provided on the windows.

상기 광촉매는 무기산화물과 그 상에 형성된 금속 산화물층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 무기산화물과 금속 산화물층을 포함하여 광촉매라 지칭한다. 상기 광촉매는 입자 형태일 수 있지만 그렇지 않을 수도 있다. 상기 광촉매는 종래의 광촉매들과는 다르게 400 nm 이상의 가시광선 영역의 파장과 반응하여 활발한 광활성을 가지는 것을 특징으로 한다. 이는 유기금속화합물 유래의 금속산화물층에서 구현되는 효과일 수 있다.The photocatalyst may include an inorganic oxide and a metal oxide layer formed thereon. In this case, including the inorganic oxide and the metal oxide layer is referred to as a photocatalyst. The photocatalyst may or may not be in the form of particles. Unlike conventional photocatalysts, the photocatalyst is characterized in that it reacts with a wavelength of 400 nm or more in the visible light region to have active photoactivity. This may be an effect realized in the metal oxide layer derived from the organometallic compound.

상기 광촉매 입자는, 상기 창호의 빛에 노출되는 외표면 코팅층에 형성되는 것일 수 있다. The photocatalyst particles may be formed on the outer surface coating layer exposed to light of the window.

도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따라 형성된 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호의 개략적인 구조를 나타낸 그림이다.10 is a diagram showing a schematic structure of a window for air purification including a visible light active photocatalyst formed according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도 10의 공기정화용 창호의 구조를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에서 제공하는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the structure of the window for air purification of FIG. 10, the window for air purification including the visible light active photocatalyst provided in an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측에 따르는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호(100)는, 창틀에 구비되는 창호에 있어서, 창호 창(110)의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매를 포함하며, 상기 광촉매는, 무기산화물 및 상기 무기산화물 상에 형성된 유기금속화합물 유래 금속 산화물층을 포함하고, 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 광활성을 가지는 것이다.The window and door 100 for air purification including a visible light active photocatalyst according to one aspect of the present invention includes a photocatalyst provided on at least one surface of the window and door window 110 in the window provided on the window frame, wherein the photocatalyst is , which includes an inorganic oxide and a metal oxide layer derived from an organometallic compound formed on the inorganic oxide, and has photoactivity in a visible light region of 400 nm or more.

상기 "일 면 상에"가 의미하는 것은 일 면과 접촉하는 것일 수도 있고, 일정 간격 이상 이격되어 구비되는 것일 수도 있다. 상기 창호 창은 창호의 개구를 형성하는 틀(120)에 형성되어 창 내부와 창 외부를 단절하는 면을 의미한다. 상기 창호 창은 유리를 포함하는 재질로 형성하는 것일 수 있으나, 통상적으로 창을 형성할수 있다고 알려진 소재라면 본 발명에서는 그 소재를 한정하지 아니한다.The "on one surface" means may be in contact with one surface, or may be provided spaced apart by a predetermined interval or more. The window is formed on the frame 120 forming the opening of the window and means a surface that cuts off the inside of the window and the outside of the window. The windows and doors may be formed of a material including glass, but the material is not limited in the present invention as long as it is a material known to form a window in general.

상기 광촉매는 유기금속화합물로부터 형성된 금속 산화물을 포함하는 것으로서, 자외선 영역의 빛을 받지 않더라도 가시광선 영역의 빛에 노출되는 것만으로도 광활성을 가짐으로써 주위 공기를 정화시킬 수 있다.The photocatalyst, which includes a metal oxide formed from an organometallic compound, can purify ambient air by having photoactivity just by being exposed to light in the visible region even if it does not receive light in the ultraviolet region.

상기 광촉매는 창틀에 설치되는 창호의 창을 형성하는 면의 일 면 또는 양 면 상에 구비되는 것일 수 있다. 상기 광촉매는 입자 형태로 구비될 수 있으며, 다른 일 예로서는 타 조성물과 분산액을 형성하여 경화된 겔 형태로 존재할 수 있다.The photocatalyst may be provided on one side or both sides of a side forming a window of a window installed on a window frame. The photocatalyst may be provided in the form of particles, and as another example, it may exist in the form of a cured gel by forming a dispersion with other compositions.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매 코팅층을 더 포함하고, 상기 광촉매는 상기 광촉매 코팅층에 분산 형성된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it may further include a photocatalyst coating layer provided on at least one surface of the window, wherein the photocatalyst may be dispersedly formed in the photocatalyst coating layer.

일 실시예에서는 상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 본 발명에서 개발한 광촉매를 포함하는 코팅층을 형성하여 실내 공기 정화 성능을 구비하는 것일 수 있다. In one embodiment, the indoor air purification performance may be provided by forming a coating layer including the photocatalyst developed in the present invention on at least one surface of the windows.

일 실시예에 따르면, 상기 코팅층은 상기 창 표면 상에서 0.01 mm 내지 5 mm 두께를 형성하는 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 코팅층은 상기 기재 상에서 0.1 mm 내지 1 mm 두께를 형성하는 것일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 지나치게 얇으면 광촉매의 충분한 공기정화 효과를 구현하기 어렵고, 지나치게 두꺼우면 비용이 증가하고 공기정화 효과가 포화되는 문제가 생길 수 있다.According to one embodiment, the coating layer may be to form a thickness of 0.01 mm to 5 mm on the surface of the window. Preferably, the coating layer may be formed to have a thickness of 0.1 mm to 1 mm on the substrate. If the thickness of the coating layer is too thin, it is difficult to realize the sufficient air purifying effect of the photocatalyst, and if it is too thick, the cost may increase and the air purifying effect may be saturated.

상기 광촉매 코팅층이 형성되는 적어도 일 면은 상기 창호의 실내를 향하여 형성되는 면을 포함하는 것일 수 있다. 이와 같이 창의 실내를 향하여 형성되는 면 상에 코팅층을 형성할 경우, 창을 닫아둔 상태에서 실내 공기의 정화를 구현하는 것일 수 있다.At least one surface on which the photocatalytic coating layer is formed may include a surface formed toward the interior of the window. In this way, when the coating layer is formed on the surface of the window formed toward the interior, purification of the indoor air may be implemented in a state in which the window is closed.

도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따라 창호에 적용 가능한 공기정화 유닛의 개략적인 구조를 나타낸 그림이다.11 is a diagram showing a schematic structure of an air purification unit applicable to windows and doors according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 다른 일 측에 따르는 공기정화 유닛이 구비된 창호의 일 예를 설명한다.Hereinafter, an example of a window equipped with an air purification unit according to another aspect of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기정화용 창호는, 상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 공기정화 유닛(200)을 더 포함하고, 상기 공기정화 유닛은 다수의 기공을 가지는 필터(210)를 포함하고, 상기 광촉매는 상기 필터에 분산 형성된 것일 수 있다. 상기 필터는 상기 필터 주위에 형성되는 틀(220)의 중앙에 형성된 개구에 구비되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the windows and doors for air purification further include an air purification unit 200 provided on at least one surface of the windows and doors, and the air purification unit includes a filter 210 having a plurality of pores. Including, the photocatalyst may be formed dispersed in the filter. The filter may be provided in an opening formed in the center of the frame 220 formed around the filter.

일 예에 따르면, 상기 공기정화용 창호는 창을 열어둔 상태에서도 내부로 유입되는 공기를 정화시킬 수 있도록 구비될 수 있다.According to an example, the window and door for air purification may be provided to purify the air flowing into the window even when the window is open.

상기 공기정화 유닛은 상기 창호의 틀의 여닫힘 구조와는 별도로 여닫힘이 가능한 구조일 수 있다. 일 예로서, 상기 창호의 창은 유리 소재를 포함하도록 형성되고, 상기 공기정화 유닛은 상기 창호의 창과는 독립적인 유닛을 형성할 수 있다. 상기 공기정화유닛은 일 예로서, 방충망 구조와도 같이 독립적인 틀(220)을 형성하여, 상기 창호의 창 면을 열더라도 상기 공기정화 유닛은 여전히 창을 막고있는 구조로 형성될 수 있다. 상기 공기정화 유닛은 외부 공기를 내부로 유입시키는 구조로 구비될 수 있다.The air purification unit may have a structure that can be opened or closed separately from the opening and closing structure of the frame of the window. As an example, the window of the window may be formed to include a glass material, and the air purifying unit may form a unit independent of the window of the window. As an example, the air purification unit may form an independent frame 220 like an insect screen structure, so that even if the window surface of the window is opened, the air purification unit may still have a structure that blocks the window. The air purifying unit may be provided with a structure for introducing external air to the inside.

일 예로서, 상기 공기정화용 창호의 창호 창은 유리 등의 막힌 면을 형성하지 않고 뚫려있는 개구로 형성되는 것일 수 있고, 상기 개구에 상기 공기정화 유닛이 구비되는 것일 수 있다. 이 경우 상기 공기정화용 창호는 공기정화 유닛으로만 창 면이 채워진 창호를 형성하는 것일 수 있다.As an example, the window and door window of the window for air purification may be formed as an opening without forming a blocked surface such as glass, and the air purification unit may be provided in the opening. In this case, the windows and doors for air purification may be formed of windows filled with only the air purification unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터는, 다공성 나노 웹을 포함하는 필터부재; 및 상기 다공성 나노 웹 가장자리에 장착되어 상기 필터부재를 지지하는 지지부재;를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the filter includes a filter member including a porous nano-web; and a support member mounted on an edge of the porous nanoweb to support the filter member.

일 실시예에 따르면, 상기 필터부재는 공기와의 접촉면적을 확장하기 위한 주름진 형태를 포함하도록 형성되는 것일 수 있다. 상기 필터 부재는 전기방사방법에 의해 형성 가능한 것일 수 있다.According to one embodiment, the filter member may be formed to include a pleated shape for expanding the contact area with air. The filter member may be formed by an electrospinning method.

일 예로서, 상기 필터부재는 전기방사가 가능한 고분자 소재와과 유기 용매를 일정 비율로 혼합하여 전기방사를 위한 조성물 용액을 만든 후, 상기 조성물 용액을 전기방사하여 나노 섬유를 만드는 것일 수 있다. 그 다음, 상기 나노 섬유 상에 광촉매를 분산시킨 후 상기 나노 섬유를 축적시켜 미세 기공을 가지는 다공성 나노 웹을 제조할 수 있다. As an example, the filter member may be to make a composition solution for electrospinning by mixing an electrospinning polymer material with an organic solvent in a certain ratio, and then electrospinning the composition solution to make nanofibers. Then, after dispersing the photocatalyst on the nanofibers, the nanofibers are accumulated to prepare a porous nanoweb having micropores.

이 때, 상기 나노 섬유 직경은 0.5 ㎛ 내지 3 ㎛인 것일 수 있다. 상기 나노 웹의 두께는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 인 것일 수 있다. 상기 나노 섬유의 직경과 나노 웹의 두께는 창호의 공기 투과도와 관련이 높다. 상기 수치 범위보다 작은 섬유 직경 또는 높은 두께로 형성될 경우, 실내로 유입되는 공기의 양이 적어지는 문제가 생길 수 있고, 상기 두께보다 낮은 두께로 형성될 경우 실내로 유입되는 공기의 정화가 충분히 수행되지 못하는 것일 수 있다. 상기 나노 웹의 바람직한 공기 투과도는 5 CFM 내지 40 CFM 수준인 것일 수 있다.In this case, the nanofiber diameter may be 0.5 μm to 3 μm. The nanoweb may have a thickness of 1 μm to 10 μm. The diameter of the nanofiber and the thickness of the nanoweb are highly related to the air permeability of the window. If the fiber diameter is smaller than the above numerical range or is formed with a higher thickness, there may be a problem in that the amount of air introduced into the room decreases, and when it is formed with a thickness lower than the above-mentioned thickness, purification of the air flowing into the room is sufficiently performed it may not be possible The preferable air permeability of the nanoweb may be 5 CFM to 40 CFM level.

일 예로서, 상기 나노 웹은 허니컴 구조를 포함하는 것일 수 있다.As an example, the nanoweb may include a honeycomb structure.

일 예로서, 상기 필터부재는 부직포 재질, 기공을 가지는 직물 또는 메쉬 재질로 형성되는 것일 수 있다. 일 예로서, 상기 지지부재는 다양한 소재의 고분자를 포함하는 수지 재질, 금속 성분을 포함하는 금속 재질을 포함하도록 형성되는 것일 수 있다.As an example, the filter member may be formed of a non-woven fabric material, a fabric having pores, or a mesh material. As an example, the support member may be formed to include a resin material including a polymer of various materials and a metal material including a metal component.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공기정화용 창호는, 실내로 공기를 유입시키는 송풍 유닛(미도시)을 더 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the window for air purification may further include a blowing unit (not shown) for introducing air into the room.

상기 송풍 유닛은 상기 창호의 창 일 면에서 외부 공기를 유입하는 펌프 역할, 상기 창호의 창 타 면에서 정화된 공기를 배출하는 펌프 역할을 동시에 수행하는 것일 수 있다.The blower unit may simultaneously serve as a pump for introducing external air from one side of the window of the window and as a pump for discharging purified air from the other side of the window.

일 실시예에 따르면, 상기 금속 산화물층은 페로센 유래 철 산화물을 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment, the metal oxide layer may include iron oxide derived from ferrocene.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은, Ti, Zn, Al 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고, 상기 금속 산화물층은 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량%인 철 산화물을 포함하는 것이고, 상기 광촉매는, 30 % 이하의 습도의 건식 조건에서 광활성을 갖는 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide includes at least one selected from the group consisting of oxides including at least one of Ti, Zn, Al and Sn, and the metal oxide layer has 0.001 to 10 weight compared to the inorganic oxide. % of iron oxide, and the photocatalyst may have photoactivity in dry conditions of 30% or less of humidity.

일 실시예에 따르면, 상기 광촉매는, 무기산화물; 및 상기 무기산화물 상에 형성된 금속 산화물층; 을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the photocatalyst may include: an inorganic oxide; and a metal oxide layer formed on the inorganic oxide. may include.

상기 무기산화물은, Ti, Zn, Al 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. The inorganic oxide may include at least one selected from the group consisting of oxides including at least one of Ti, Zn, Al, and Sn.

상기 금속 산화물층은 페로센 유래 철 산화물 층을 포함할 수 있다. 이 때, 철의 함량은 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량% 인 것일 수 있고, 바람직하게는 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 5 중량%인 것일 수 있다.The metal oxide layer may include a ferrocene-derived iron oxide layer. At this time, the content of iron may be 0.001 to 10% by weight relative to the inorganic oxide, preferably 0.001 to 5% by weight relative to the inorganic oxide.

상기 무기산화물은, 빛 에너지를 흡수하여 촉매활성을 나타내는 무기반도체화합물이며, 예를 들어, Ti, Zn, Al, Fe, W, Sn, Bi, Ta, Cu, Si, Ru, Sr, Ba 및 Ce으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 산화물이며, 바람직하게는 Ti, Zn, Al 및 Sn일 수 있다. 구체적으로, TiO2, Al2O3, ZnO2, ZnO, SrTiO3, Fe2O3, Ta2O5, WO3, SnO2, Bi2O3, NiO, Cu2O, SiO, SiO2, MoS2, InPb, RuO2, CeO2 등일 수 있다. 또한, 산화물 외에 CdS, GaP, InP, GaAs, InPb 등의 반도체 화합물을 더 포함할 수 있다.The inorganic oxide is an inorganic semiconductor compound exhibiting catalytic activity by absorbing light energy, for example, Ti, Zn, Al, Fe, W, Sn, Bi, Ta, Cu, Si, Ru, Sr, Ba and Ce. It is an oxide containing at least one selected from the group consisting of, preferably Ti, Zn, Al and Sn. Specifically, TiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO 2 , ZnO, SrTiO 3 , Fe 2 O 3 , Ta 2 O 5 , WO 3 , SnO 2 , Bi 2 O 3 , NiO, Cu 2 O, SiO, SiO 2 , MoS 2 , InPb, RuO 2 , CeO 2 , and the like. In addition, a semiconductor compound such as CdS, GaP, InP, GaAs, or InPb may be further included in addition to the oxide.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은, 비드, 분말, 로드, 와이어, 니들 및 섬유 형태로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 무기산화물의 크기는 1 nm 내지 500 ㎛인 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide may include at least one selected from the group consisting of beads, powders, rods, wires, needles and fibers, and the inorganic oxide may have a size of 1 nm to 500 μm.

상기 무기산화물은, 비드, 분말, 로드, 와이어, 니들 및 섬유 형태로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 상기 무기산화물의 크기는 1 nm 이상; 10 nm 이상; 30 nm 내지 500 ㎛; 30 nm 내지 100 ㎛; 또는 30 nm 내지 1 ㎛일 수 있다. 상기 크기는, 형태에 따라 직경, 두께, 길이 등을 의미할 수 있다. The inorganic oxide includes at least one selected from the group consisting of beads, powders, rods, wires, needles and fibers, and the size of the inorganic oxide is 1 nm or more; more than 10 nm; 30 nm to 500 μm; 30 nm to 100 μm; or 30 nm to 1 μm. The size may mean a diameter, thickness, length, etc. depending on the shape.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은 철을 포함하는 무기산화물을 포함하지 않는 것이고, 상기 금속 산화물층은, 상기 무기산화물 상에 증착된 페로센이 열처리된 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide does not include an inorganic oxide including iron, and the metal oxide layer may be a heat treatment of ferrocene deposited on the inorganic oxide.

일 예로서, 상기 금속유기화합물 유래 금속 산화물층은, 페로센 도핑 공정에 의해서 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 무기산화물 상에 형성된 페로센층을 열처리하여 페로센을 열분해하고, 이러한 열분해 공정에 의해 페로센에서 전환된 철 산화물을 포함할 수 있다. 상기 유기금속화합물의 도핑 공정은, 하기의 제조방법에서 보다 구체적으로 설명한다. As an example, the metal oxide layer derived from the metal organic compound may be formed by a ferrocene doping process. For example, the ferrocene layer formed on the inorganic oxide may be thermally decomposed to thermally decompose, and iron oxide converted from ferrocene by the thermal decomposition process may be included. The doping process of the organometallic compound will be described in more detail in the following manufacturing method.

상기 유기금속산화물 유래 금속 산화물층은, 일 예로서 페로센, 페로센 유도체 중 적어도 하나에 의해 유래된 철 산화물일 수 있다. 상기 페로센 유도체는, 페로센 알데히드, 페로센 케톤, 페로센 카르복시산, 페로센 알콜, 페놀 또는 에테르 화합물, 질소-함유 페로센 화합물, 황-함유 페로센 화합물, 인-함유 페로센 화합물, 규소-함유 페로센 화합물, 1,1'-디코퍼 페로센(1,1'-di-copper ferrocene), 페로센 보로닉산(ferrocene boric acid), 페로세닐 큐프러스 아세틸라이트(ferrocenyl cuprous acetylide) 및 비스페로세닐 티타노센(bisferrocenyl titanocene)으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The metal oxide layer derived from the organometallic oxide may be, for example, an iron oxide derived from at least one of ferrocene and a ferrocene derivative. The ferrocene derivative is, ferrocene aldehyde, ferrocene ketone, ferrocene carboxylic acid, ferrocene alcohol, phenol or ether compound, nitrogen-containing ferrocene compound, sulfur-containing ferrocene compound, phosphorus-containing ferrocene compound, silicon-containing ferrocene compound, 1,1' - From the group consisting of dicopper ferrocene (1,1'-di-copper ferrocene), ferrocene boric acid, ferrocenyl cuprous acetylide and bisferrocenyl titanocene It may include at least one selected.

일 예로서, 상기 유기금속화합물 유래 금속 산화물층에서 금속의 함량이 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량%; 0.01 내지 10 중량%; 0.01 내지 3 중량%; 0.01 내지 1.5 중량%; 또는 0.01 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에 포함되면, 가시광 영역에서 광촉매 활성을 증가시켜 광분해 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 금속의 함량이 증가하면 가시광 영역의 흡수가 증가할 수 있으나, 이러한 금속 함량 증가에 의한 광촉매 활성의 저하가 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내의 금속의 함량을 포함하는 것이 바람직하고 더 바람직하게는 상기 금속은 철이고, 상기 철의 함량은, 0.01 내지 5 중량%일 수 있다.As an example, the metal content in the metal oxide layer derived from the organometallic compound is 0.001 to 10% by weight compared to the inorganic oxide; 0.01 to 10% by weight; 0.01 to 3% by weight; 0.01 to 1.5% by weight; Or 0.01 to 1% by weight may be included. When included within the above range, it is possible to increase the photocatalytic activity in the visible light region to improve the photolysis efficiency. In addition, when the content of the metal increases, absorption of the visible light region may increase, but since a decrease in photocatalytic activity may occur due to the increase in the content of the metal, it is preferable to include the content of the metal within the above range, and more preferably, the The metal may be iron, and the iron content may be 0.01 to 5 wt%.

일 예로서, 상기 유기금속화합물 유래 금속 산화물층은, 0.01 nm 이상; 0.1 nm 이상; 10 nm 이상; 또는 1 nm 내지 100 nm의 두께를 갖는 것일 수 있다. 상기 두께 범위 내에 포함되면, 코팅층의 두께 증가에 따른 광촉매의 다공도 저하를 방지하고, 표면에 수분, OH- 이온, 분해 대상 등의 흡착량을 증가시켜 광분해 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 유기금속화합물 유래 금속 산화물층은, 0.01 nm 이상; 0.1 nm 이상; 10 nm 이상; 또는 1 nm 내지 100 nm의 크기를 갖는 페로센 유래 철산화물을 포함할 수 있다. 상기 크기는 형태에 따라 길이, 직경, 두께 등을 의미할 수 있다. As an example, the metal oxide layer derived from the organometallic compound may have a thickness of 0.01 nm or more; 0.1 nm or greater; more than 10 nm; Or it may have a thickness of 1 nm to 100 nm. When included in the above thickness range, it is possible to prevent a decrease in the porosity of the photocatalyst according to the increase in the thickness of the coating layer, and to increase the amount of moisture, OH- ions, decomposition target, etc. adsorbed to the surface to improve the photolysis performance. In addition, the metal oxide layer derived from the organometallic compound, 0.01 nm or more; 0.1 nm or greater; more than 10 nm; Or it may include a ferrocene-derived iron oxide having a size of 1 nm to 100 nm. The size may mean length, diameter, thickness, etc. depending on the shape.

일 실시예에 따르면, 상기 무기산화물은 철을 포함하는 무기산화물을 포함하지 않는 것이고, 상기 철 산화물층은, 상기 무기산화물 상에 증착된 페로센이 열처리된 것일 수 있다.According to an embodiment, the inorganic oxide does not include an inorganic oxide including iron, and the iron oxide layer may be a heat treatment of ferrocene deposited on the inorganic oxide.

상기 금속 산화물은, 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다. The metal oxide may include one or more of the compounds represented by the following Chemical Formula 1.

[화학식 1][Formula 1]

MexOYHZ Me x O Y H Z

여기서, Me는 1족 내지 3족에 해당하는 금속 원소 중 하나 이상이고, X, Y 및 Z는, 각각 0 내지 3에서 선택되고, X 및 Y는 0이 아니다. Here, Me is at least one of metal elements corresponding to Groups 1 to 3, X, Y and Z are each selected from 0 to 3, and X and Y are not 0.

일 예로서, 상기 Z 또한 0이 아닐 수 있다.As an example, the Z may also be non-zero.

일 예로서, 가시광선 영역의 빛을 흡수하고 안정적이며 값이 싼 반도체성 물질인 산화철 (FexOyHz)을 나노 크기의 입자 형태로 TiO2 표면에 도입하여 가시광선에 감응하는 광촉매를 형성할 수 있다. As an example, iron oxide (Fe x O y H z ), a semiconducting material that absorbs light in the visible region and is stable and cheap, is introduced into the TiO 2 surface in the form of nano-sized particles to form a photocatalyst that responds to visible light. can be formed

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광촉매는, 광을 흡수하여 광반응을 나타내는 파장 영역이 자외선에서 가시광선 영역까지 확대될 수 있다. 상기 광촉매는 특히 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 종래의 광촉매들 대비 훨씬 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. 또한, 표면에서 분해 대상의 흡착 및 분해시킬 수 있는 광촉매 반응성이 향상되어 다양한 습도 영역에서 광촉매 활성을 가지며, 30 % 이하의 습도의 건식 조건에서도 우수한 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst absorbs light so that a wavelength region exhibiting a photoreaction may be extended from an ultraviolet ray to a visible ray region. The photocatalyst may exhibit much superior photocatalytic activity compared to conventional photocatalysts, particularly in the visible light region of 400 nm or more. In addition, the photocatalytic reactivity capable of adsorbing and decomposing the decomposition target on the surface is improved, so that it has photocatalytic activity in various humidity ranges, and can exhibit excellent photocatalytic activity even in dry conditions of 30% or less of humidity.

일 예에 따르면, 상기 광촉매 입자는, 5 (m2/g) 이상; 5 (m2/g) 내지 1000 (m2/g); 또는 5 (m2/g) 내지 100 (m2/g)의 비표면적을 갖고, 평균 기공 크기는 50 nm 이하일 수 있다. 상기 무기산화물 표면에 유기금속화합물 유래 금속 산화물을 도입함으로써, 광촉매의 표면에 분해 대상의 흡착량이 증가하고, 광분해 반응성을 증가시켜 광촉매의 효율을 향상시킬 수 있다.According to one example, the photocatalyst particles, 5 (m 2 /g) or more; 5 (m 2 /g) to 1000 (m 2 /g); or a specific surface area of 5 (m 2 /g) to 100 (m 2 /g), and an average pore size of 50 nm or less. By introducing the metal oxide derived from the organometallic compound on the surface of the inorganic oxide, the amount of adsorption of the decomposition target on the surface of the photocatalyst increases, and the photocatalytic efficiency can be improved by increasing the photolysis reactivity.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광촉매는, 다양한 유해물질의 분해에 적용되고, 즉, 환경 오염물질, 악취 물질, 유기화합물, 산성가스 등의 처리에 이용될 수 있다. 예를 들어, 기체, 액체 및 고체 물질 중 적어도 하나를 흡착 및/또는 광분해하는데 이용되고, 할로겐램프, 제논램프, 태양광, 발광다이오드 등 다양한 광선을 포함하는 빛 에너지에 의해서 광활성을 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 기체로는 산성, 염기성 가스, 아세트알데히드, 케톤류 등의 VOC(휘발성 유기 화합, Volatile Organic Compounds), 방향족 탄화수소와 지방족 탄화수소(Paraffin계와 Olefin계)의 탄화수소류, 오존 가스, 유기 및 무기계 유리 가스 등일 수 있고, 보다 구체적으로, 이산화탄소, 일산화탄소, NOx, SOx, HCl, HF, NH3, 메틸아민, 포름알데히드, 황화수소, 아민, 메틸메르갑탄, 수소, 산소, 질소, 메탄, 파라핀, 올레핀 등일 수 있다. 상기 액체로는 포름알데하이드(Formaldehyde), 아세트알데하이드(Acetaldehyde), 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), MEK(Methyl Ethyl Ketone), 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene), 살균제, 가솔린, 디젤, 오일, 알코올, 페놀, 염료 등이며, 상기 고체로는 전이금속, Pt, Pd 등의 귀금속, Hg, Cr 등의 이온 및/또는 입자, 100 nm 이하의 나노입자 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present invention, the photocatalyst is applied to the decomposition of various harmful substances, that is, it can be used to treat environmental pollutants, odor substances, organic compounds, acid gases, and the like. For example, it is used for adsorption and/or photolysis of at least one of gas, liquid, and solid material, and may exhibit photoactivity by light energy including various rays such as a halogen lamp, a xenon lamp, sunlight, and a light emitting diode. More specifically, as the gas, acidic and basic gas, acetaldehyde, VOC (Volatile Organic Compounds) such as ketones, aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons (Paraffin-based and Olefin-based) hydrocarbons, ozone gas, organic and inorganic glass gas, and more specifically, carbon dioxide, carbon monoxide, NOx, SOx, HCl, HF, NH 3 , methylamine, formaldehyde, hydrogen sulfide, amine, methylmergaptan, hydrogen, oxygen, nitrogen, methane, paraffin , olefins, and the like. Examples of the liquid include formaldehyde, acetaldehyde, benzene, toluene, MEK (Methyl Ethyl Ketone), trichloroethylene, disinfectant, gasoline, diesel, oil, alcohol, Phenol, dye, and the like, and the solid may include, but is not limited to, transition metals, noble metals such as Pt and Pd, ions and/or particles such as Hg and Cr, and nanoparticles of 100 nm or less.

본 발명의 다른 일 측면에 따르는 가시광 활성 광촉매를 포함하는 창문은, 본 발명의 일 실시예에 해당하는 창호를 하나 이상 포함하고, 상기 창호는 30 % 이하의 습도의 건식 조건 및 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 광활성을 갖는 광촉매를 포함하는 것이다.A window comprising a visible light active photocatalyst according to another aspect of the present invention includes one or more windows and doors corresponding to an embodiment of the present invention, wherein the windows and doors are dry conditions of 30% or less humidity and visible light of 400 nm or more It contains a photocatalyst having photoactivity in the region.

본 발명의 다른 일 측에 따르면, 상기 창호를 포함하는 공기정화 시스템을 제공하는 것을 포함한다.According to another aspect of the present invention, it includes providing an air purification system including the window.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명에 의한 광촉매의 제조방법의 흐름도를 나타낸 것이다. 일 예에 따르면 도 1에 나타나 있는 방식으로 광촉매를 제조한 후, 위에서 설명한 창호를 제조하는 과정에서 광촉매를 혼합, 분산시키는 방식으로 본 발명의 일 실시예에 따르는 광촉매를 포함하는 코팅층이 형성된 창호를 제조할 수 있다.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a photocatalyst according to the present invention, according to an embodiment of the present invention. According to an example, after the photocatalyst is manufactured in the manner shown in FIG. 1, the window and door on which the coating layer containing the photocatalyst according to an embodiment of the present invention is formed by mixing and dispersing the photocatalyst in the process of manufacturing the windows and doors described above can be manufactured.

이하에서는 도 1을 참조하여, 본 발명의 특징적인 기술인 상기 가시광 활성을 나타내는 광촉매의 제조방법에 관한 내용을 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 1, a description will be given of a method for producing a photocatalyst exhibiting the visible light activity, which is a characteristic technique of the present invention.

상기 광촉매의 제조방법은, 무기산화물을 준비하는 단계; 상기 무기산화물 상에 금속 산화물층을 형성하는 단계; 및 상기 금속 산화물층을 형성하는 단계 이후에 열처리하여 유기금속산화물 유래 금속 산화물층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for preparing the photocatalyst includes: preparing an inorganic oxide; forming a metal oxide layer on the inorganic oxide; and forming an organometallic oxide-derived metal oxide layer by heat-treating after the forming of the metal oxide layer.

상기 무기산화물을 준비하는 단계는, 무기산화물 분산액을 준비하거나 또는 무기산화물을 기판 상에 도포하는 단계이며, 상기 분산액은 수성 용매, 유성 용매 또는 이 둘의 혼합물을 적용하고, 상기 기판은, 실리콘 기판, 웨이퍼, 유리 기판, 반도체 기판, 금속 기판 등일 수 있다. 상기 무기산화물은 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 플로 코팅, 닥터 블레이드법 등으로 도포될 수 있다. The step of preparing the inorganic oxide is a step of preparing an inorganic oxide dispersion or applying an inorganic oxide on a substrate, and the dispersion is an aqueous solvent, an oily solvent, or a mixture of both, and the substrate is a silicon substrate , a wafer, a glass substrate, a semiconductor substrate, a metal substrate, and the like. The inorganic oxide may be applied by spin coating, roll coating, spray coating, dip coating, flow coating, doctor blade method, or the like.

상기 유기금속산화물층을 형성하는 단계는, 습식 코팅법, 스퍼터링법 또는 증착법을 이용하여 유기금속산화물 막을 형성할 수 있다. 일 예로서, 상기 유기금속산화물 막은 페로센 막일 수 있다. 바람직하게는 ALD(atomic layer deposition), CVD(temperature-regulated chemical vapor deposition) 등의 증착법을 이용하고, 더 바람직하게는 TR-CVD(온도 조절식 화학 증착법, temperature-regulated chemical vapor deposition)를 이용하여 페로센층을 형성할 수 있다. 일 예로서, TR-CVD의 적용 시 페로센 양의 조절을 통하여 무기산화물 상에 증착되는 철 산화물의 양을 용이하게 조절할 수 있고, 광촉매의 제조공정을 단순화시키고 효율적으로 광촉매를 제공할 수 있다. In the forming of the organometallic oxide layer, an organometallic oxide film may be formed using a wet coating method, a sputtering method, or a deposition method. As an example, the organometallic oxide layer may be a ferrocene layer. Preferably, a deposition method such as ALD (atomic layer deposition) or CVD (temperature-regulated chemical vapor deposition) is used, and more preferably, TR-CVD (temperature-controlled chemical vapor deposition) is used. A ferrocene layer can be formed. As an example, when TR-CVD is applied, the amount of iron oxide deposited on the inorganic oxide can be easily controlled by adjusting the amount of ferrocene, and the photocatalyst can be manufactured by simplifying the manufacturing process and efficiently providing the photocatalyst.

상기 유기금속산화물층을 형성하는 단계는, 상온 내지 120 ℃에서 실시되고, 바람직하게는 40 ℃ 내지 100 ℃; 더 바람직하게는 60 ℃ 내지 100 ℃에서 실시될 수 있다. 즉, TR-CVD의 적용 시 유기금속산화물층의 기화 공정에 의한 증착을 유도하기 위해서 60 ℃ 내지 100 ℃에서 실시될 수 있다. The step of forming the organometallic oxide layer is carried out at room temperature to 120 °C, preferably from 40 °C to 100 °C; More preferably, it may be carried out at 60 °C to 100 °C. That is, when TR-CVD is applied, it may be carried out at 60°C to 100°C in order to induce deposition by the vaporization process of the organometallic oxide layer.

상기 유기금속산화물층을 형성하는 단계는, 대기 조건 하에서 공기 또는 산소 분위기에서 실시되고, 비활성 기체를 더 포함할 수 있다. The step of forming the organometallic oxide layer is carried out in an air or oxygen atmosphere under atmospheric conditions, and may further include an inert gas.

상기 유기금속산화물층을 형성하는 단계의 상기 유기금속산화물층은, 상기 무기산화물 대비 0.01 중량% 내지 20 중량%의 페로센을 포함하는 것으로서, 상기 페로센층을 형성할 수 있다. The organometallic oxide layer in the step of forming the organometallic oxide layer contains 0.01 wt% to 20 wt% of ferrocene compared to the inorganic oxide, and the ferrocene layer may be formed.

상기 유기금속산화물 유래 금속 산화물층을 형성하는 단계는, 일 예로서, 상기 유기금속산화물층의 열처리를 통하여 금속 산화물로 부분적 또는 완전하게 산화시키고, 탄소 잔여물 등과 같은 불순물을 제거할 수 있다. The forming of the organometallic oxide-derived metal oxide layer may include, for example, partially or completely oxidizing the organometallic oxide layer to a metal oxide through heat treatment, and removing impurities such as carbon residues.

상기 유기금속산화물 유래 금속 산화물층을 형성하는 단계는, 50 ℃ 내지 900 ℃; 또는 100 ℃ 내지 800 ℃; 온도에서 2 단계 이상으로 열처리할 수 있다. Forming the organometallic oxide-derived metal oxide layer may include: 50° C. to 900° C.; or 100°C to 800°C; It can be heat treated in two or more steps at a temperature.

예를 들어, 상기 유기금속산화물 유래 금속 산화물층을 형성하는 단계는, 100 ℃ 내지 300 ℃ 온도에서 제1 열처리하는 단계 및 300 ℃ 내지 900 ℃ 온도에서 제2 열처리하는 단계를 포함하고, 각 단계는 서로 상이한 온도에서 열처리할 수 있다. 상기 각 단계는 각각 1분 내지 20 시간 동안 실시되고, 공기, 20 % 이상; 40 % 이상의 산소를 포함하는 공기 또는 비활성 기체 분위기에서 실시될 수 있다. For example, the step of forming the organometallic oxide-derived metal oxide layer comprises the step of performing a first heat treatment at a temperature of 100 °C to 300 °C and a second heat treatment at a temperature of 300 °C to 900 °C, each step is They can be heat treated at different temperatures. Each of the above steps is carried out for 1 minute to 20 hours, respectively, in air, 20% or more; It may be carried out in an air or inert gas atmosphere containing 40% or more oxygen.

즉, 상기 제1 열처리하는 단계는, 유기금속산화물과 산소의 반응에 의해서 금속 산화물로 전환하는 금속 산화물 증착을 위한 어닐링 공정일 수 있다. 상기 제2 열처리하는 단계는, 제1 열처리 단계 이후의 후열 처리단계이며, 탄화물 등과 같은 불순을 제거하여 광촉매의 활성 및 성능을 향상시키는 어닐링 공정일 수 있다. That is, the first heat treatment may be an annealing process for depositing a metal oxide that is converted into a metal oxide by a reaction between the organic metal oxide and oxygen. The second heat treatment step is a post heat treatment step after the first heat treatment step, and may be an annealing step for improving the activity and performance of the photocatalyst by removing impurities such as carbides.

이하, 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples and Comparative Examples.

광촉매의 제조 및 특성 평가Preparation and characterization of photocatalysts

우선적으로 본 발명의 특징적인 성분인 광촉매를 페로센을 이용하여 제조하였다.First, a photocatalyst, which is a characteristic component of the present invention, was prepared using ferrocene.

단, 하기 실시예는 본 발명의 광촉매의 제조 과정 및 그로부터 구현되는 효과를 증명하기 위하여 도입한 것으로서, 유기금속산화물로서 페로센을 선택하여 예를 든 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are introduced to prove the manufacturing process of the photocatalyst of the present invention and the effects realized therefrom, and are only examples by selecting ferrocene as the organometallic oxide, and the content of the present invention is limited to the following examples it is not going to be

실시예 1Example 1

도 2의 TR-CVD(온도 조절식 화학 증착법) 반응기를 이용하고, 도 3에 나타낸 온도 조절식 화학 증착법을 활용하여 TiO2에 나노 크기의 산화철 입자가 증착된 광촉매(Fe-TiO2)를 제조하였다. 보다 구체적으로, 가열 밴드로 둘러 쌓인 스테인리스강으로 만든 반응기의 내부 바닥에 철의 전구체인 Ferrocene 0.02 g을 Quartz로 만든 용기에 담아 위치시킨다. 반응기 내부 중앙에 3g의 TiO2 (TiO2, P-25, Evonik, 입자 크기: 25 nm)를 스테인리스강 철망으로 만든 용기에 담은 뒤 위치시킨 후 반응기를 폴리이미드 테이프를 이용하여 밀봉한다. 반응기의 온도를 60 ℃에서 2 시간 동안 TR-CVD 기화 공정으로 페로센의 증착공정을 진행하고, 다음으로, 온도를 200 ℃로 올려 12 시간 동안 유지하여 철산화물로 전환하였다. With reference to Fig. 2 of the TR-CVD (temperature controlled chemical vapor deposition) reactor, utilizing a temperature controlled chemical vapor deposition as shown in Figure 3 produce a photocatalyst (Fe-TiO 2) of the iron oxide particles in the nano-scale deposited on the TiO 2 did. More specifically, 0.02 g of Ferrocene, a precursor of iron, was placed in a vessel made of Quartz on the inner bottom of a reactor made of stainless steel surrounded by a heating band. After placing 3 g of TiO 2 (TiO 2 , P-25, Evonik, particle size: 25 nm) in a container made of stainless steel wire mesh in the center of the reactor, the reactor is sealed using polyimide tape. The ferrocene deposition process was carried out by a TR-CVD vaporization process at a temperature of 60 °C for 2 hours in the reactor, and then, the temperature was raised to 200 °C and maintained for 12 hours to convert to iron oxide.

이어서 TiO2를 꺼내 건조 공기 가스 분위기에서 750 ℃에서 2 시간 동안 추가적인 열처리를 하여 최종적으로 철 산화물-TiO2 하이브리드 나노구조의 광촉매(또는, Fe-TiO2로 표시)를 제조하였다. 해당 조건에서 TiO2에 증착된 철의 함량은 약 0.09 wt%이다.Then prepare a final iron oxide -TiO 2 hybrid photocatalytic nano-structure (or, expressed as Fe-TiO 2) by an additional heat treatment for 2 hours at 750 ℃ in dry air gas atmosphere to remove the TiO 2. The content of iron deposited on TiO 2 under these conditions is about 0.09 wt%.

실시예 2Example 2

철 전구체 Ferrocene를 0.05g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 철 산화물-TiO2 하이브리드 나노구조의 광촉매를 제조하였다. 해당 조건에서 TiO2에 증착된 철의 함량은 약 0.13 wt%이다. An iron oxide-TiO 2 hybrid nanostructure photocatalyst was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.05 g of the iron precursor Ferrocene was applied. The content of iron deposited on TiO 2 under these conditions is about 0.13 wt%.

실시예 3Example 3

철 전구체 Ferrocene를 0.1g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 철 산화물-TiO2 하이브리드 나노구조의 광촉매를 제조하였다. 해당 조건에서 TiO2에 증착된 철의 함량은 약 0.65 wt%이다. A photocatalyst having an iron oxide-TiO 2 hybrid nanostructure was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 g of the iron precursor Ferrocene was applied. The content of iron deposited on TiO 2 under these conditions is about 0.65 wt%.

실시예 4Example 4

철 전구체 Ferrocene를 0.3g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 철 산화물-TiO2 하이브리드 나노구조의 광촉매를 제조하였다. 해당 조건에서 TiO2에 증착된 철의 함량은 약 1.81 wt%이다. A photocatalyst having an iron oxide-TiO 2 hybrid nanostructure was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.3 g of the iron precursor Ferrocene was applied. The content of iron deposited on TiO 2 under these conditions is about 1.81 wt%.

도 4는, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 본 발명에 적용되는 광촉매의 이미지를 나타낸 것이다. 4 shows an image of a photocatalyst applied to the present invention prepared according to an embodiment of the present invention.

상기 제조된 광촉매(Fe-TiO2)를 일반 철 산화물로 코팅된 TiO2 광촉매와 투명도 및 색을 비교하여 도 4에 나타내었다. 도 4를 살펴보면, 본 발명에 의한 페로센 유래 철 산화물로 코팅된 광촉매(Fe-TiO2)는, 철 산화물(Fe2O3)로 코팅된 광촉매(Fe2O3-TiO2)보다 투명하고 연한 노란색을 갖는 것을 확인할 수 있다. The prepared photocatalyst (Fe-TiO 2 ) was shown in FIG. 4 by comparing the transparency and color with the TiO 2 photocatalyst coated with general iron oxide. Referring to FIG. 4 , the photocatalyst (Fe-TiO 2 ) coated with ferrocene-derived iron oxide according to the present invention is transparent and softer than the photocatalyst (Fe 2 O 3 -TiO 2 ) coated with iron oxide (Fe 2 O 3 ) It can be seen that it has a yellow color.

상기 제조된 광촉매(Fe-TiO2)의 TEM 이미지(투과 전자현미경으로 측정된 이미지)를 측정하여 도 5에 나타내었다. 도 5에서 철의 함량이 감소할수록 Fe-TiO2 표면에 증착된 산화철 입자의 크기가 작아지는 것을 보여준다.A TEM image (image measured with a transmission electron microscope) of the prepared photocatalyst (Fe-TiO 2 ) was measured and shown in FIG. 5 . In FIG. 5 , as the iron content decreases, the size of the iron oxide particles deposited on the Fe—TiO 2 surface decreases.

상기 제조된 광촉매(Fe-TiO2)의 질소 흡착 분석을 통한 비표면적(BET) 및 BJH 평균 기공 크기를 측정하여 표 1에 나타내었다. Table 1 shows the specific surface area (BET) and BJH average pore size of the prepared photocatalyst (Fe-TiO 2 ) through nitrogen adsorption analysis.

0.13 wt% Fe-TiO2 0.13 wt% Fe-TiO 2 0.65 wt% Fe-TiO20.65 wt% Fe-TiO2 1.81 wt% Fe-TiO2 1.81 wt % Fe-TiO 2 BET Surface area(m2/g)BET Surface area (m 2 /g) 11.625911.6259 10.342610.3426 8.39398.3939 BJHAdsorption average pore size(nm)BJHAdsorption average pore size(nm) 13.213.2 12.512.5 13.913.9

표 1을 살펴보면, Fe-TiO2의 철의 함량이 변화하여도 비표면적과 평균 기공 크기는 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있고, Fe-TiO2의 메조 기공이 형성된 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that the specific surface area and average pore size do not change significantly even when the iron content of Fe-TiO 2 is changed, and it can be confirmed that the mesopores of Fe-TiO 2 are formed.

평가예 1Evaluation Example 1

위면이 쿼츠 유리로 이루어진 부피 5.3 L 반응기(batch reactor) 내에 실시예 1의 광촉매(Fe-TiO2)를 넣고, 아세트알데히드 초기 농도 66 ppm, 건조 공기(상대습도: ~33%, 총 압력은 760 torr) 및 상온에서 백색 창호로 가시광 영역을 조사하여 아세트알데히드의 광분해 특성을 분석하였다. 반응기 내의 아세트알데히드는 기체크로마토그래피를 이용하여 주시적으로 측정하였다. 그 결과는 도 6에 나타내었다. The photocatalyst (Fe-TiO 2 ) of Example 1 was placed in a 5.3 L batch reactor with an upper surface made of quartz glass, an initial concentration of acetaldehyde was 66 ppm, and dry air (relative humidity: ~33%, total pressure was 760). torr) and at room temperature by irradiating the visible light region with a white window to analyze the photodegradation characteristics of acetaldehyde. Acetaldehyde in the reactor was measured visually using gas chromatography. The results are shown in FIG. 6 .

도 6은, 33 %의 습도 조건에서 가시광선 (백색광) 조사 시간에 따른 (a) 아세트알데하이드 몰수 변화, 및 (b) 아세트알데하이드의 광분해 반응의 결과 발생한 이산화탄소 몰수 변화를 나타낸 그래프이며, 도 6을 살펴보면, 실시예에서 제조된 광촉매(Fe-TiO2)는 가시광선(백색광) 조사에 의한 광촉매 활성에 의해서 아세트알데히드의 광분해가 이루어지는 것을 확인할 수 있고, 페로센 증착양이 0.09 wt %에서 가시광에서 분해 효율이 가장 큰 것을 확인할 수 있다. 또한, 철의 함량이 적어질수록 Fe-TiO2의 아세트알데하이드 광분해 속도가 빨라지는 것을 확인할 수 있다.6 is a graph showing the change in the number of moles of carbon dioxide generated as a result of the photolysis reaction of (a) acetaldehyde and (b) the number of moles of acetaldehyde according to the visible light (white light) irradiation time under a humidity condition of 33%. Looking at the photocatalyst (Fe-TiO 2 ) prepared in the example, it can be confirmed that the photolysis of acetaldehyde is made by the photocatalytic activity by the irradiation of visible light (white light), and the decomposition efficiency in visible light at the deposition amount of ferrocene is 0.09 wt % You can see this is the biggest one. In addition, as the iron content decreases, it can be seen that the acetaldehyde photodecomposition rate of Fe-TiO 2 is increased.

평가예 2Evaluation Example 2

페로센 증착양이 0.13 wt %인 광촉매(Fe-TiO2)를 습도가 없는 건식 조건 및 상대습도: ~33%의 습도 조건에서 각각 평가예 1과 동일한 방법으로 아세트알데히드의 광분해 특성을 분석하였다. 반응기 내의 아세트알데히드 및 이산화탄소를 기체크로마토그래피를 이용하여 주기적으로 측정하였다. 그 결과는 도 8 및 도 9에 나타내었다. The photocatalyst (Fe-TiO 2 ) having a deposition amount of ferrocene of 0.13 wt % was analyzed in the same manner as in Evaluation Example 1 in the same manner as in Evaluation Example 1 under dry conditions without humidity and under relative humidity: ~33%, respectively. Acetaldehyde and carbon dioxide in the reactor were periodically measured using gas chromatography. The results are shown in FIGS. 8 and 9 .

도 7은, 건조 조건과 33% 습도 조건에서의 아세트알데하이드 광분해 실험을 했을 때, 가시광선 조사 시간에 따른 (a) 아세트알데하이드 몰 수 변화와 (b) 아세트알데하이드의 광분해 반응의 결과 발생한 이산화탄소 몰수 변화를 나타낸 그래프이며, 도 7을 살펴보면, 점선으로 표시된 같은 아세트 알데하이드 농도 구간에서 두 그래프의 기울기는 비슷하게 나타났는데, 습도의 유무와 상관없이 가시광 조사에서 아세트 알데하이드 광분해 활성은 비슷하게 유지됨을 보여준다.7 shows (a) change in moles of acetaldehyde and (b) change in moles of carbon dioxide generated as a result of photolysis of acetaldehyde according to visible light irradiation time when acetaldehyde photolysis experiment was performed under dry conditions and 33% humidity conditions 7, the slopes of the two graphs were similar in the same acetaldehyde concentration section indicated by the dotted line, indicating that the acetaldehyde photolysis activity is maintained similarly in the visible light irradiation regardless of the presence or absence of humidity.

또한, 이산화탄소 발생이 광조사 시간에 따라 증가되는 것을 확인할 수 있고, 이는 아세트 알데히드의 완전산화에 의한 이산화탄소 발생된 것이다. In addition, it can be seen that the carbon dioxide generation increases with the light irradiation time, which is carbon dioxide generated by the complete oxidation of acetaldehyde.

도 8은, 33% 습도 조건에서 반복적으로 아세트 알데하이드 광분해 실험에 활용하였을 때, 가시광선 조사 시간에 따른 (a) 아세트알데하이드 몰 수 변화와 (b) 아세트알데하이드의 광분해 반응의 결과 발생한 이산화탄소 몰수 변화를 나타낸 그래프이며, 도 8에서 반복적인 광분해 실험에도 높은 광촉매 활성이 유지됨을 확인할 수 있다. 8 shows (a) changes in the number of moles of acetaldehyde and (b) changes in the number of moles of carbon dioxide generated as a result of the photolysis reaction of acetaldehyde according to the visible light irradiation time when repeatedly used in an acetaldehyde photolysis experiment under 33% humidity. It is a graph shown, and it can be seen that high photocatalytic activity is maintained even in repeated photolysis experiments in FIG. 8 .

종합적으로, 본 발명은, 산화철이 증착된 TiO2 (이하 Fe-TiO2)는 대표적인 휘발성 유기 화합물 중 하나인 아세트알데하이드의 광분해 실험에 활용되었고 산화철의 함량에 따른 Fe-TiO2의 아세트알데하이드 광분해 활성을 비교하였다. 그 결과 철의 함량이 약 0.09 wt% 정도로 낮을때 Fe-TiO2의 아세트알데하이드의 광분해 활성이 가장 높았고, 20 시간 안에 초기 아세트알데하이드 농도(~95 mol ppm)의 약 70%가 감소하였다. 또한 일반적으로 광촉매의 활성은 습도에 많은 영향을 받게 되지만 본 발명에서 제조한 Fe-TiO2는 건조 조건과 습도 조건에서 비슷한 촉매 활성을 보여 광촉매 활성이 습도에 민감하지 않음을 확인하였다. 다양한 철의 함량을 가지는 Fe-TiO2의 질소 흡착 실험을 진행한 결과, 철의 함량이 광촉매의 총 비표면적에 크게 영향을 주지 않은 것을 확인하였다. 또한, Fe-TiO2의 광촉매 활성은 철의 함량에 크게 영향을 받은 것으로 보았을 때 광촉매의 활성은 표면 구조보다는 증착된 산화철 나노입자와 TiO2가 이루는 계면의 전자구조가 더 중요하다는 것을 알 수 있다. 또한 투과전자현미경을 통해 철 함량이 낮아질수록 표면에 존재하는 산화철 입자의 크기가 작아지는 것을 확인하였고 1~3 나노미터 수준의 산화철 입자가 증착되었을 때 광촉매 활성이 증가될 수 있다. 분석 결과들을 통해 미루어보았을 때 아주 작은 크기의 산화철 나노입자가 약 0.09 wt%의 함량을 가질 때 Fe-TiO2는 가시광선 영역의 빛을 흡수하여 전자/정공 쌍을 가장 효율적으로 분리해내어 산소/물과 반응해 라디칼을 생성시켜 아세트알데하이드를 빠르게 분해시킬 수 있다. 한 편, 타켓 유기물이 완전히 산화되지 않고 부분적으로 산화가 되어 광촉매 표면에 남아 활성 자리를 막으면 광촉매의 활성이 감소하게 되는데 이는 광촉매의 가장 큰 문제점 중의 하나로 지적받고 있다. 그러나 본 발명에서 제조한 Fe-TiO2는 반복된 아세트알데하이드 광분해 실험에도 촉매 활성이 동일하게 유지가 되었고 따라서 촉매 활성 저하의 문제점 역시 없는 것을 확인하였다. Overall, in the present invention, TiO 2 (hereinafter Fe-TiO 2 ) on which iron oxide is deposited was utilized for photolysis experiments of acetaldehyde, one of representative volatile organic compounds, and Fe-TiO 2 acetaldehyde photolysis activity according to the content of iron oxide were compared. As a result, when the iron content was as low as about 0.09 wt%, the photolysis activity of acetaldehyde of Fe-TiO 2 was the highest, and about 70% of the initial acetaldehyde concentration (~95 mol ppm) was reduced within 20 hours. In addition, in general, the activity of the photocatalyst is greatly affected by humidity, but Fe-TiO 2 prepared in the present invention showed similar catalytic activity in dry and humid conditions, confirming that the photocatalytic activity is not sensitive to humidity. As a result of the nitrogen adsorption experiment of Fe-TiO 2 having various iron contents, it was confirmed that the iron content did not significantly affect the total specific surface area of the photocatalyst. In addition, considering that the photocatalytic activity of Fe-TiO 2 is greatly affected by the iron content, it can be seen that the electronic structure of the interface between the deposited iron oxide nanoparticles and TiO 2 is more important than the surface structure of the photocatalytic activity. . In addition, it was confirmed through transmission electron microscopy that the size of the iron oxide particles present on the surface decreased as the iron content decreased, and the photocatalytic activity could be increased when iron oxide particles with a level of 1 to 3 nanometers were deposited. Judging from the analysis results, when the iron oxide nanoparticles of very small size have a content of about 0.09 wt%, Fe-TiO 2 absorbs light in the visible region to most efficiently separate electron/hole pairs. It reacts with water to form radicals, which can rapidly decompose acetaldehyde. On the other hand, if the target organic material is not completely oxidized but partially oxidized and remains on the surface of the photocatalyst to block the active site, the activity of the photocatalyst decreases, which is pointed out as one of the biggest problems of the photocatalyst. However, Fe-TiO 2 prepared in the present invention maintained the same catalytic activity even in repeated acetaldehyde photolysis experiments, and thus it was confirmed that there is no problem of catalytic activity degradation.

광촉매가 코팅된 창호의 제조Manufacture of windows coated with photocatalyst

상술한 방법으로 제조한 광촉매를 조성물 형태로 준비하여 일반적으로 통용되는 창호의 창문 면의 실내를 향하는 면 상에 코팅층을 1 mm 두께로 형성하고(도포), 건조하였다. The photocatalyst prepared by the above-described method was prepared in the form of a composition, and a coating layer was formed (applied) to a thickness of 1 mm on the surface of the window surface of a commonly used window to the interior (applied), and dried.

상기 창호를 창틀에 설치하고 창문을 닫아둔 채로 실내 공기 정화 효과를 측정한 결과, 코팅층으로 형성된 상태에서도 상기 광촉매는 동일하게 활성화되어 기대하는 공기정화 효율을 구현하는 것을 확인하였다.As a result of measuring the indoor air purification effect with the window installed on the window frame and keeping the window closed, it was confirmed that the photocatalyst was activated in the same way even in the state of the coating layer to realize the expected air purification efficiency.

광촉매를 포함하는 필터가 포함된 공기정화 유닛의 제조 및 그를 포함하는 창호의 제조Manufacture of air purification unit including filter containing photocatalyst and manufacture of window including same

에어레이드 부직포를 이용하여 다공성 나노 웹을 포함하는 필터부재를 형성하였다. 상기 필터부재 표면에는 광촉매를 분산시켰고, 주름진 형태로 형성하여 도 12와 같은 형태로 공기정화 유닛을 형성하였다. 상기 필터부재의 공기투과도는 필터부재의 주름진 형태를 적절한 선으로 제어하여 30 CFM으로 형성하였다.A filter member including a porous nanoweb was formed using an air-laid nonwoven fabric. A photocatalyst was dispersed on the surface of the filter member, and the air purifying unit was formed in the form of a corrugated shape as shown in FIG. 12 . The air permeability of the filter member was formed at 30 CFM by controlling the pleated shape of the filter member to an appropriate line.

상기 창문의 면은 개구 상태로서, 공기정화 유닛의 필터부재 만으로 외부와 내부가 구분지어진 창호를 창틀에 설치하고 외부의 공기가 내부로 유입되도록 해 둔 채, 실내 공기 정화 효과를 측정하였다. 별도의 공기정화 유닛을 포함하도록 창호를 설계한 경우에도 상기 광촉매는 동일하게 활성화되어 실내에 들어오는 공기에 대해서 기대하는 공기정화 효율을 구현하는 것을 확인하였다.The surface of the window is in an open state, and windows and doors separated from the outside and the inside only by the filter member of the air purification unit were installed on the window frame, and the indoor air purification effect was measured while allowing the outside air to flow into the inside. Even when the windows are designed to include a separate air purification unit, the photocatalyst is activated in the same way, and it was confirmed that the expected air purification efficiency for the air entering the room was realized.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, even if the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components are combined or combined in a different form from the described method, or replaced or substituted by other components or equivalents Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (10)

창틀에 구비되는 창호에 있어서,
창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매를 포함하며,
상기 광촉매는, 무기산화물 및 상기 무기산화물 상에 형성된 유기금속화합물 유래 금속 산화물층을 포함하고, 400 nm 이상의 가시광선 영역에서 광활성을 가지는 것이고,
상기 금속 산화물층은 페로센 유래 철 산화물을 포함하는 것이고,
상기 무기산화물은, Ti, Zn, Al 및 Sn 중 적어도 하나를 포함하는 산화물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이고,
상기 금속 산화물층은 상기 무기산화물 대비 0.001 내지 10 중량%인 철 산화물을 포함하는 것이고,
상기 광촉매는, 30 % 이하의 습도의 건식 조건에서 광활성을 갖는 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
In the window provided on the window frame,
It includes a photocatalyst provided on at least one side of the window,
The photocatalyst includes an inorganic oxide and a metal oxide layer derived from an organometallic compound formed on the inorganic oxide, and has photoactivity in a visible light region of 400 nm or more,
The metal oxide layer is to include a ferrocene-derived iron oxide,
The inorganic oxide is to include at least one selected from the group consisting of oxides containing at least one of Ti, Zn, Al and Sn,
The metal oxide layer is to include iron oxide in an amount of 0.001 to 10% by weight compared to the inorganic oxide,
The photocatalyst will have photoactivity in dry conditions of 30% or less of humidity,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
제1항에 있어서,
상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 광촉매 코팅층을 더 포함하고,
상기 광촉매는 상기 광촉매 코팅층에 분산 형성된 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
According to claim 1,
Further comprising a photocatalytic coating layer provided on at least one surface of the window,
The photocatalyst is dispersedly formed in the photocatalyst coating layer,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
제1항에 있어서,
상기 공기정화용 창호는,
상기 창호 창의 적어도 일 면 상에 구비되는 공기정화 유닛을 더 포함하고,
상기 공기정화 유닛은 다수의 기공을 가지는 필터를 포함하고, 상기 광촉매는 상기 필터에 분산형성된 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
According to claim 1,
The windows for air purification are
Further comprising an air purification unit provided on at least one surface of the window,
The air purification unit includes a filter having a plurality of pores, and the photocatalyst is dispersedly formed in the filter,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
제3항에 있어서,
상기 필터는,
다공성 나노 웹을 포함하는 필터부재; 및
상기 다공성 나노 웹 가장자리에 장착되어 상기 필터부재를 지지하는 지지부재;를 포함하는 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
4. The method of claim 3,
The filter is
A filter member comprising a porous nano-web; and
A support member mounted on the edge of the porous nano-web to support the filter member;
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
제1항에 있어서,
상기 공기정화용 창호는,
실내로 공기를 유입시키는 송풍 유닛을 더 포함하는 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
According to claim 1,
The windows for air purification are
Which further comprises a blowing unit for introducing air into the room,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 무기산화물은 철을 포함하는 무기산화물을 포함하지 않는 것이고,
상기 금속 산화물층은, 상기 무기산화물 상에 증착된 페로센이 열처리된 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
According to claim 1,
The inorganic oxide does not include an inorganic oxide containing iron,
The metal oxide layer is that the ferrocene deposited on the inorganic oxide is heat-treated,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
제1항에 있어서,
상기 유기금속화합물 유래 금속 산화물층은, 하기의 화학식 1로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 성분을 포함하도록 구성되는 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.

[화학식 1]
MexOYHZ
(Me는 1족 내지 3족 중 하나 이상의 금속 원소, X, Y 및 Z는, 각각 0 내지 3에서 선택되고, X 및 Y는 0이 아니다.)
According to claim 1,
The organometallic compound-derived metal oxide layer is configured to include at least one component of the compound represented by the following Chemical Formula 1,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.

[Formula 1]
Me x O Y H Z
(Me is at least one metal element in Groups 1 to 3, and X, Y and Z are each selected from 0 to 3, and X and Y are not 0.)
제1항에 있어서,
상기 광촉매의 비표면적은 5 (m2/g) 이상이고, 평균 기공 크기는 50 nm 이하인 것인,
가시광 활성 광촉매를 포함하는 공기정화용 창호.
According to claim 1,
The specific surface area of the photocatalyst is 5 (m 2 /g) or more, and the average pore size is 50 nm or less,
Air purification windows containing visible light activated photocatalyst.
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