KR102533251B1 - Method of manufacturing photo-catalyst applied block and photo-catalyst applied block manufactured thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 블록의 표면에 함침시켜 고성능 저비용의 광촉매 적용 블록을 제조하도록 구현한 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록에 관한 것으로, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 액상화하는 액상화단계; 블록의 표면 거칠기 정도에 따라 이에 대응하여 블록의 표면을 처리하는 표면처리단계; 및 액상화단계에서 액상화된 광촉매를 표면처리단계에서 표면 처리한 블록에 함침시키는 함침단계를 포함한다.The present invention relates to a method for manufacturing a photocatalyst-applied block realized by impregnating the surface of the block with heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst to manufacture a high-performance, low-cost photocatalyst-applied block, and a photocatalyst-applied block manufactured thereby, wherein heat treatment and zinc doping a liquefaction step of liquefying the titanium dioxide photocatalyst; A surface treatment step of processing the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block; and an impregnation step of impregnating the block subjected to surface treatment in the surface treatment step with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step.
Description
본 발명의 기술 분야는 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록에 관한 것으로, 특히 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 블록의 표면에 함침시켜 고성능 저비용의 광촉매 적용 블록을 제조하도록 구현한 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a method for manufacturing a photocatalyst-applied block and a photocatalyst-applied block manufactured thereby. In particular, heat treatment and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst are impregnated into the surface of the block to manufacture a high-performance, low-cost photocatalyst-applied block. A method for manufacturing a photocatalyst-applied block and a photocatalyst-applied block manufactured thereby.
콘크리트 블록은, 도시 미관과 보행 또는 자동차 주행의 편의성을 고려하여, 보도나 차도, 주택 단지, 광장, 공원, 주차장 등에 연속적으로 배열하여 서로 맞대어 포장된다. 이러한 콘크리트 블록으로는, 정육면체, 직육면체, 다면체 등 다양한 형태와 점자 블록, 유도 블록, 보도 블록, 차도 블록, 주차장 블록, 광장 블록, 공원 블록 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 특히, 보차도 블록의 경우에는 대부분 시멘트와 모래, 자갈 그리고 물을 일정 비율로 적절하게 혼합시킨 후, 그 혼합물을 진동 가압 성형기를 이용하여 성형하고 양생시켜 제조된다.Concrete blocks are paved facing each other by continuously arranging sidewalks, driveways, housing complexes, plazas, parks, parking lots, etc., in consideration of urban aesthetics and convenience of walking or driving. These concrete blocks are used for various purposes such as various shapes such as cubes, cuboids, and polyhedrons, braille blocks, induction blocks, sidewalk blocks, driveway blocks, parking blocks, square blocks, and park blocks. In particular, in the case of bochado blocks, cement, sand, gravel, and water are appropriately mixed in a certain ratio, and then the mixture is molded and cured using a vibration press molding machine.
이러한 콘크리트 블록은, 단지 포장 블록으로의 기능으로만 사용되고 있는데, 최근 대기 중에 부유하는 미세한 입자로 이루어진 미세먼지로 인한 문제가 점점 심각해지고 있으며, 질소산화물(NOx)은 미세먼지를 유발하는 물질로 알려져 있는 바, 특히 도로에서의 자동차 운행 과정에서 상당량이 배출되고 있어 이러한 미세먼지, 질소산화물(NOx) 등의 오염물질이 콘크리트 블록에 반복적으로 축적되고 오염되고 있다. 이에 최근 들어 광촉매가 함유된 블록을 이용하여 대기오염물질들, 특히 자동차 배기가스 중에 포함되어 있는 질소산화물(NOx)을 제거하기 위한 기술이 개발되고 있는 바, 광촉매 소재가 사용된 부재를 콘크리트 블록에 삽입하는 내장식 블록 또는 성형 시 시멘트 몰탈에 광촉매 입자를 첨가하는 일체식 블록 등의 제조방법이 알려져 있다.These concrete blocks are used only as paving blocks, but recently, problems caused by fine dust consisting of fine particles floating in the air have become increasingly serious, and nitrogen oxides (NOx) are known as substances that cause fine dust. In particular, since a significant amount is emitted in the process of driving a car on the road, pollutants such as fine dust and nitrogen oxides (NOx) are repeatedly accumulated and contaminated in concrete blocks. In recent years, a technology for removing air pollutants, especially nitrogen oxides (NOx) contained in automobile exhaust gas, has been developed using a block containing a photocatalyst, and a member using a photocatalyst material is embedded in a concrete block. Methods for producing built-in blocks to be inserted or integral blocks in which photocatalyst particles are added to cement mortar during molding are known.
이러한 콘크리트 블록은, 광촉매가 콘크리트 블록 내부에 묻히므로, 불필요한 광촉매의 낭비가 초래되어 제작 단가가 크게 상승하는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 성형 전 시멘트 몰탈에 첨가되는 광촉매 입자가 시멘트 몰탈 내에 고르게 분포하지 못하므로, 시공 후 광분해에 의한 청정효과가 콘크리트 블록 표면에서 균일하게 나타나지 않는 등의 문제점이 있었다.In this concrete block, since the photocatalyst is buried inside the concrete block, unnecessary waste of the photocatalyst is caused, which greatly increases the manufacturing cost, and the photocatalyst particles added to the cement mortar before molding are not evenly distributed in the cement mortar. Therefore, there was a problem such that the cleaning effect by photolysis after construction did not appear uniformly on the surface of the concrete block.
한국등록특허 제10-2149282호(2020.08.24. 등록)는 광촉매가 함침된 패각을 골재로 사용한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화기능을 가지는 콘크리트 보차도 블록에 관하여 개시되어 있는데, 시멘트 350~400 중량부, 굵은 골재 300~500 중량부, 잔골재 1,300~1,500 중량부 및 물을 포함하여 조성되는 기층몰탈조성물로 성형된 기층부와; 시멘트 100~150 중량부, 잔골재 450~550 중량부, 이산화티탄(TiO2) 광촉매가 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 패각 50 내지 150중량부, 산화세륨(CeO2) 및 물을 포함하여 조성되는 표층몰탈조성물로 성형된 표층부로 구성되되; 표층몰탈조성물에는 감람석을 50~100㎛로 분말화한 감람석분말을 잔골재의 30중량%를 대체하여 사용하고, 광촉매가 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 패각은 광촉매 에멀젼에 입자크기가 1 내지 8mm 범위인 패각을 침지한 후, 가압하여 패각의 다층구조에 광촉매 에멀젼을 함침시키고, 표면에 광촉매 에멀젼을 코팅하여 건조한 것이며, 패각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 광촉매가 서방성으로 노출되어 광촉매에 의한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화 기능이 지속되는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 시멘트, 굵은 골재, 잔골재 및 물을 포함하여 조성되는 기층몰탈조성물로 성형된 기층부와; 시멘트, 잔골재, 광촉매가 폐각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 폐각 및 적정량의 물을 포함하여 조성되는 표층몰탈조성물로 성형된 표층부로 구성되어 굴껍질 또는 조개껍질을 포함하는 폐각의 다층구조에 함침되고 표면에 코팅된 광촉매가 서방성으로 노출되어 광촉매에 의한 미세먼지 및 표면오염저감과 대기정화기능이 지속되도록 해 준다.Korean Patent Registration No. 10-2149282 (registered on August 24, 2020) discloses a concrete block for roads using photocatalyst-impregnated shells as an aggregate to reduce fine dust and surface pollution and to purify the air. Cement 350-400 A base layer portion molded from a base mortar composition containing 300 to 500 parts by weight of coarse aggregate, 1,300 to 1,500 parts by weight of fine aggregate, and water; 100 to 150 parts by weight of cement, 450 to 550 parts by weight of fine aggregate, 50 to 150 parts by weight of shells including oyster shells or clam shells impregnated with a multilayer structure of titanium dioxide (TiO2) photocatalyst and coated on the surface, cerium oxide ( It consists of a surface layer portion molded with a surface layer mortar composition comprising CeO2) and water; In the surface mortar composition, olivine powder powdered into 50-100 μm is used instead of 30% by weight of the fine aggregate, and shells containing oyster shells or clam shells coated on the surface with a photocatalyst impregnated into the multilayer structure of the shell. After immersing a shell having a particle size in the range of 1 to 8 mm in a silver photocatalyst emulsion, pressurized to impregnate the multilayer structure of the shell with the photocatalyst emulsion, coat the surface with the photocatalyst emulsion, and dry it. It is characterized in that the coated photocatalyst is exposed in a sustained release, so that fine dust and surface pollution reduction and air purification functions by the photocatalyst are continued. According to the disclosed technology, a base layer portion molded from a base layer mortar composition including cement, coarse aggregate, fine aggregate, and water; Cement, fine aggregate, and photocatalyst are impregnated into the multi-layered structure of waste shells, and waste shells containing oyster shells or clam shells coated on the surface and surface layer molded with a surface mortar composition composed of an appropriate amount of water are composed of oyster shells or shells The photocatalyst impregnated into the multi-layered structure of the waste shell containing and coated on the surface is exposed in a sustained release, allowing the photocatalyst to continue reducing fine dust and surface pollution and purifying the atmosphere.
한국등록특허 제10-0875458호(2008.12.16. 등록)는 유기화합물을 제거하기 위해 오폐수 중에 투입되는 응집제로부터 회수한 산화티타늄 분말을 이용하여 대기 중의 질소산화물과 유기화합물을 지속적으로 제거할 수 있는 오폐수로부터 회수된 광촉매를 이용한 보도블록의 제조방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 오폐수 중의 유기화합물을 제거하기 위해 투입되는 응집제에 의해 생성된 응집체를 소결하여 산화티타늄 소결분말을 회수하는 회수단계와; 골재, 시멘트, 물을 혼합하여 본체를 성형하는 본체성형단계와; 소결분말에 시멘트, 모래, 물을 혼합하여 본체의 상부에 표면층을 성형하는 표면층성형단계와; 본체 및 표면층을 양생하는 양생단계를 포함하는 것을 특징으로 함으로써, 태양광에 의해 질소산화물(NOx)등의 대기오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 광촉매를 이용하되, 오폐수의 수처리 과정에서 발생하는 부산물로부터 티타늄 산화물을 회수하여 이용함으로써, 자원의 재활용 및 제조원가를 절감할 수 있다.Korean Patent Registration No. 10-0875458 (registered on December 16, 2008) is a technology that can continuously remove nitrogen oxides and organic compounds in the air by using titanium oxide powder recovered from a coagulant injected into wastewater to remove organic compounds. A method for manufacturing a sidewalk block using a photocatalyst recovered from wastewater is disclosed. According to the disclosed technology, a recovery step of recovering sintered titanium oxide powder by sintering the agglomerates generated by the coagulant introduced to remove organic compounds in wastewater; A body molding step of molding a body by mixing aggregate, cement, and water; A surface layer forming step of forming a surface layer on the top of the main body by mixing cement, sand, and water with sintered powder; It is characterized by including a curing step of curing the main body and the surface layer, so that a photocatalyst capable of effectively removing air pollutants such as nitrogen oxides (NOx) by sunlight is used, but from by-products generated in the process of treating wastewater By recovering and using titanium oxide, it is possible to reduce recycling of resources and manufacturing costs.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 기존 광촉매의 경우에 광활성이 낮아 기능성 소재로의 응용에 여전히 어려움을 가지고 있으며, 또한 광촉매 관련 시장은 내외장재, 환경정화시스템 등의 다양한 분야로 세계적으로 확대되고 있는 추세이나, 기존 광촉매가 비용적인 측면에서 고가라는 점이 경제적인 측면에서의 불리함으로 작용하고 있으며, 이에 이러한 고가이면서 광활성이 낮은 광촉매를 블록에 사용하는 경우에, 반응성이 낮고 경제적으로 효율성이 떨어져 관련 시장의 확대가 어려우며, 제조 공정이 복잡하고, 대량 생산이 용이하지 못하고, 손쉽게 응용도 어려운 문제점이 있었다.In the conventional technology as described above, in the case of existing photocatalysts, there is still difficulty in application to functional materials due to low photoactivity, and the photocatalyst-related market is expanding globally to various fields such as interior and exterior materials and environmental purification systems. However, the fact that the existing photocatalyst is expensive in terms of cost acts as a disadvantage in terms of economy. Therefore, when such an expensive and low photocatalyst is used in a block, its reactivity is low and economically inefficient, so it is difficult to achieve a competitive advantage in the related market. It is difficult to expand, the manufacturing process is complicated, mass production is not easy, and it is difficult to apply easily.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 블록의 표면에 함침시켜 고성능 저비용의 광촉매 적용 블록을 제조하도록 구현한 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned problems, manufacturing a photocatalyst-applied block implemented to manufacture a high-performance and low-cost photocatalyst-applied block by impregnating the surface of the block with a heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst. It is to provide a method and a photocatalyst applied block manufactured thereby.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 액상화하는 액상화단계; 블록의 표면 거칠기 정도에 따라 이에 대응하여 블록의 표면을 처리하는 표면처리단계; 및 상기 액상화단계에서 액상화된 광촉매를 상기 표면처리단계에서 표면 처리한 블록에 함침시키는 함침단계를 포함하는 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제공한다.As a means for solving the above problems, according to one feature of the present invention, a liquefaction step of liquefying the heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst; A surface treatment step of processing the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block; and an impregnation step of impregnating the surface-treated block in the surface treatment step with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 분말화시킨 후에, 증류수 100중량부에 대하여 분말 광촉매를 10 ~ 60중량부로 혼합하여 광촉매 액상을 만드는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is characterized by making a photocatalyst liquid phase by mixing 10 to 60 parts by weight of the powdered photocatalyst with respect to 100 parts by weight of distilled water after heat treatment and powdering the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 나노 입자화한 후에 조촉매와 염기성 첨가제를 첨가하여 액상화하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is characterized by adding a cocatalyst and a basic additive after heat treatment and converting the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst into nanoparticles to liquefy it.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, TiO2 및 증류수를 혼합한 현탁액에 아연분말을 첨가해서 교반하여 아연 도핑된 TiO2를 제조한 후에, 아연 도핑된 TiO2를 800℃ 내지 1000℃의 온도로 가열하여 열처리 및 아연 도핑된 TiO2 광촉매를 제조하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is performed by adding zinc powder to a suspension of TiO2 and distilled water and stirring to prepare zinc-doped TiO2, and then heat-treating the zinc-doped TiO2 at a temperature of 800°C to 1000°C. and a zinc-doped TiO2 photocatalyst.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, TiO2의 경우에 금속 티타늄의 산화 형태인 티타늄 다이옥사이드를 사용하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is characterized by using titanium dioxide, which is an oxidized form of metal titanium in the case of TiO2.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, TiO2 및 증류수를 1:1 비율로 혼합하여 현탁액을 만들어 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is characterized by making a suspension by mixing TiO2 and distilled water in a 1:1 ratio.
일 실시 예에서, 상기 액상화단계는, 아연분말의 경우에 TiO2 분말을 기준으로 3중량부 내지 9중량부로 첨가하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the liquefaction step is characterized by adding 3 to 9 parts by weight based on TiO2 powder in the case of zinc powder.
일 실시 예에서, 상기 표면처리단계는, 블록의 종류에 따라 이에 대응하는 블록의 표준 표면 거칠기를 기 설정해 두며, 블록의 표면 거칠기를 측정하여 표준 표면 거칠기가 되도록 블록의 표면을 처리하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, in the surface treatment step, the standard surface roughness of the corresponding block is previously set according to the type of block, and the surface roughness of the block is measured to treat the surface of the block to have a standard surface roughness. do.
일 실시 예에서, 상기 표면처리단계는, 블록의 종류에 따라 이에 대응하는 기 설정해 둔 표준 표면 거칠기가 되도록 블록의 표면에 기공을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the surface treatment step is characterized in that pores are formed on the surface of the block so as to have a predetermined standard surface roughness corresponding to the type of block.
일 실시 예에서, 상기 함침단계는. 상기 표면처리단계에서 형성시킨 기공에, 상기 액상화단계에서 액상화된 광촉매를 함침시키는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the impregnation step. It is characterized in that the pores formed in the surface treatment step are impregnated with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step.
일 실시 예에서, 상기 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매를 상기 표면처리단계에서 측정한 표면 거칠기로 만드는 거칠기생성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the photocatalyst-applied block manufacturing method may further include a roughness generation step of making the photocatalyst impregnated in the impregnation step to the surface roughness measured in the surface treatment step.
일 실시 예에서, 상기 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매를 평탄화시키는 평탄화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the photocatalyst-applied block manufacturing method may further include a planarization step of flattening the photocatalyst impregnated in the impregnation step.
일 실시 예에서, 상기 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매를 코팅하는 코팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the photocatalyst applied block manufacturing method is characterized in that it further comprises a coating step of coating the photocatalyst impregnated in the impregnation step.
일 실시 예에서, 상기 코팅단계는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the coating step is characterized in that the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step is coated using a transparent coating liquid.
일 실시 예에서, 상기 코팅단계는, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매 중에서 기 설정해 둔 부분만을 투명 재질의 코팅액을 사용하여 코팅하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the coating step is characterized in that only a previously set portion of the photocatalyst impregnated in the impregnation step is coated using a coating liquid made of a transparent material.
일 실시 예에서, 상기 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 일측에 플러스 단자를 연결 형성시켜 줌과 동시에, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 다른 일측에 마이너스 단자를 연결 형성시켜 전원 단자를 형성하는 전원단자형성단계; 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 상면에 차폐판을 형성시키는 차폐판형성단계; 및 상기 차폐판형성단계에서 형성시킨 차폐판의 상면에 형성시키되, 상기 전원단자형성단계에서 형성시킨 전원 단자 각각에 연결 형성한 발열라인을 형성하는 발열라인형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the photocatalyst applied block manufacturing method is to form a positive terminal connected to one side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step, and at the same time to form a negative terminal connected to the other side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step a power terminal forming step of forming a power terminal; a shielding plate forming step of forming a shielding plate on the upper surface of the photocatalyst impregnated in the impregnation step; and a heating line forming step of forming heating lines formed on the upper surface of the shielding plate formed in the shielding plate forming step and connected to each of the power terminals formed in the power terminal forming step.
일 실시 예에서, 상기 전원단자형성단계는, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매에 의해서 발생되는 전원 중 플러스 전원을 상기 플러스 단자를 통해 집원하도록 형성하며, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매에 의해서 발생되는 전원 중 마이너스 전원을 상기 마이너스 단자를 통해 집원하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, in the power terminal forming step, the positive power among the power generated by the photocatalyst impregnated in the impregnation step is formed to collect through the positive terminal, and the power generated by the photocatalyst impregnated in the impregnation step. It is characterized in that the negative power is formed to collect through the negative terminal.
일 실시 예에서, 상기 차폐판형성단계는, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매와 상기 발열라인형성단계에서 형성시킨 발열라인 간의 차폐를 위한 차폐판을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the shielding plate forming step is characterized by forming a shielding plate for shielding between the photocatalyst impregnated in the impregnation step and the heating line formed in the heating line forming step.
일 실시 예에서, 상기 차폐판형성단계는, 투명 재질의 부전도체 코팅액을 사용하여 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the shielding plate forming step is characterized in that the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step is coated using a non-conductor coating liquid made of a transparent material.
일 실시 예에서, 상기 발열라인형성단계는, 상기 전원단자형성단계에서 형성시킨 전원 단자에 의해 집원되는 전원을 입력받아 발열하여 블록 상의 비나 눈을 증발시켜 주기 위한 발열라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the heating line forming step is characterized by forming a heating line for evaporating rain or snow on the block by generating heat by receiving power collected by the power terminal formed in the power terminal forming step. .
일 실시 예에서, 상기 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 상기 발열라인형성단계에서 형성시킨 발열라인을 코팅하는 코팅단계를 더 포함한다.In one embodiment, the method of manufacturing the photocatalyst-applied block further includes a coating step of coating the heating line formed in the heating line forming step.
일 실시 예에서, 상기 코팅단계는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 상기 발열라인형성단계에서 형성시킨 발열라인뿐만 아니라 상기 차폐판형성단계에서 형성시킨 차폐판을 코팅하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the coating step is characterized in that the shielding plate formed in the shielding plate forming step as well as the heating line formed in the heating line forming step are coated using a coating liquid made of a transparent material.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 액상화하는 액상화단계; 블록의 표면 거칠기 정도에 따라 이에 대응하여 블록의 표면을 처리하는 표면처리단계; 및 상기 액상화단계에서 액상화된 광촉매를 상기 표면처리단계에서 표면 처리한 블록에 함침시키는 함침단계를 포함하는 광촉매 적용 블록 제조 방법에 의해 제조된 광촉매 적용 블록을 제공한다.As means for solving the above problems, according to another feature of the present invention, a liquefaction step of liquefying the heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst; A surface treatment step of processing the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block; and an impregnation step of impregnating the surface-treated block in the surface treatment step with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step.
본 발명의 효과로는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 블록의 표면에 함침시켜 고성능 저비용의 광촉매 적용 블록을 제조하도록 구현한 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록을 제공함으로써, 광촉매 적용 블록 및 2차 제품을 정육면체, 직육면체, 다면체 등 다양한 형태와 점자 블록, 유도 블록, 보도 블록, 차도 블록, 주차장 블록, 광장 블록, 공원 블록 등 다양한 용도로 적용하여 미세먼지 저감, 대기 정화, 공기질 개선 등의 환경적인 측면에서 삶의 쾌적성을 향상시킬 수 있으며, 반응성이 높고 경제적으로 효율성이 있어 관련 시장의 확대가 가능하며, 고감도 반응형 광촉매를 사용하는 경우에 간단한 방법에 의한 제조가 가능하고, 대량 생산이 용이하고, 소재산업 이외의 다양한 분야에서도 손쉽게 응용이 가능하여, 산업발전에 큰 기여를 할 수 있다는 것이다.As an effect of the present invention, a photocatalyst-applied block manufacturing method implemented to manufacture a high-performance and low-cost photocatalyst-applied block by impregnating the surface of the block with a heat-treated zinc-doped titanium dioxide photocatalyst and a photocatalyst-applied block manufactured thereby By providing, Photocatalyst-applied blocks and secondary products are applied in various shapes such as cubes, cuboids, and polyhedrons and for various purposes such as Braille blocks, induction blocks, sidewalk blocks, road blocks, parking blocks, plaza blocks, and park blocks to reduce fine dust, purify air, It is possible to improve the comfort of life in terms of environmental aspects such as air quality improvement, and it is possible to expand the related market because it is highly responsive and economically efficient, and it is possible to manufacture by a simple method when using a highly sensitive reactive photocatalyst. It is easy to mass-produce, and can be easily applied in various fields other than the material industry, making a great contribution to industrial development.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제1예로 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제2예로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제3예로 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제4예로 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a first example.
2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a second example.
3 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a third example.
4 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a fourth example.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 블록에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method for manufacturing a photocatalyst-applied block according to an embodiment of the present invention and a photocatalyst-applied block manufactured thereby will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the photocatalyst-applied block manufacturing method includes a liquefaction step (S110), a surface treatment step (S120), and an impregnation step (S130).
액상화단계(S110)는, 액상화기나 혼합기 등을 이용하여 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄(TiO2) 광촉매를 액상화해 준다.In the liquefaction step (S110), the heat-treated and zinc-doped titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst is liquefied using a liquefier or a mixer.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 액상의 광촉매 제조 시에, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 분말화시킨 후에, 증류수 100중량부에 대하여 분말 광촉매를 10 ~ 60중량부로 혼합하여 광촉매 액상을 만들어 줄 수 있는데, 이때 10중량부 미만으로 혼합 시에는 함침단계(S130)에서 광촉매가 충분히 함침되는 시간이 길어져 작업의 효율성이 떨어질 수 있으며, 60중량부 이상으로 혼합 시에는 함침단계(S130)에서 광촉매가 충분히 함침되지 않을 수 있어 효능이 떨어질 수 있기 때문이다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), when preparing the liquid photocatalyst, after heat treatment and powdering the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst, 10 to 60 parts by weight of the powdered photocatalyst is mixed with respect to 100 parts by weight of distilled water to obtain a photocatalyst It can make a liquid phase. At this time, when mixing less than 10 parts by weight, the time for the photocatalyst to be sufficiently impregnated in the impregnation step (S130) may decrease the efficiency of work, and when mixing more than 60 parts by weight, the impregnation step (S130 ), the photocatalyst may not be sufficiently impregnated, and the efficacy may decrease.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 나노 입자화한 후에 조촉매와 염기성 첨가제를 첨가하여 액상화할 수 있다. 이때, 분쇄기나 나노입자화기 등을 이용하여 산화티타늄을 330㎡/g 이상의 표면적과 10nm 내지 60nm의 입자 크기를 가지도록 나노 입자화시킬 수 있다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), after heat treatment and conversion of the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst into nanoparticles, a cocatalyst and a basic additive may be added to liquefy the photocatalyst. At this time, the titanium oxide may be nano-particled to have a surface area of 330 m 2 /g or more and a particle size of 10 nm to 60 nm using a grinder or a nano-particle machine.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 산화티타늄을 나노 입자화함으로써, 세기가 약한 자외선 파장을 나타내는 광원을 사용해도 다량의 과산소 라디칼을 생성하여, 유기물의 분해 능력이 우수하고, 블록에 적용이 가능하며, 환경 변화에도 지속적인 내구성 및 안정성을 가지며, 반영구적인 특성을 가지게 된다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), by converting titanium oxide into nanoparticles, a large amount of peroxygen radicals are generated even when using a light source showing an ultraviolet wavelength with low intensity, and the organic decomposition ability is excellent, and the block It can be applied, has continuous durability and stability even in environmental changes, and has semi-permanent characteristics.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, TiO2 및 증류수를 혼합한 현탁액에 아연분말을 첨가해서 교반하여 아연 도핑된 TiO2를 제조한 후에, 아연 도핑된 TiO2를 800℃ 내지 1000℃의 온도로 가열하여 열처리 및 아연 도핑된 TiO2 광촉매를 제조할 수 있다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), zinc powder is added to a suspension mixed with TiO2 and distilled water and stirred to prepare zinc doped TiO2, and then the zinc doped TiO2 is heated to a temperature of 800°C to 1000°C. Thus, a heat-treated and zinc-doped TiO2 photocatalyst can be prepared.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, TiO2의 경우에 금속 티타늄의 산화 형태인 티타늄 다이옥사이드를 사용함으로써, 광촉매적 특성이 우수하여 자외선을 받으면 뛰어난 광촉매 효과를 발휘할 수 있으며, 또한 그 결정형의 형태에 따라서 KA100, ST01, P25 TiO2 등의 다양한 종류를 사용할 수 있으며 이에 제한되는 것이 아니라, 가장 저렴한 가격의 범용 TiO2 아나타제형으로 KA100을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), in the case of TiO2, by using titanium dioxide, which is an oxidized form of metal titanium, it has excellent photocatalytic properties and can exhibit an excellent photocatalytic effect when receiving ultraviolet rays, and also in its crystalline form. Depending on the method, various types such as KA100, ST01, and P25 TiO2 can be used, but it is not limited thereto, and it is preferable to manufacture using KA100 as the cheapest general-purpose TiO2 anatase type.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, TiO2 및 증류수를 1:1 비율로 혼합하여 현탁액을 만들어 줄 수 있는데, 이때 증류수의 비율이 TiO2보다 크게 되면 너무 묽은 용액으로 제조되어 아연 도핑이 잘 일어나지 않으며, 증류수의 비율이 TiO2 보다 작게 되면 교반을 통한 TiO2 상에 아연의 증착이 어려울 수 있기 때문이다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), TiO2 and distilled water may be mixed in a 1:1 ratio to make a suspension. At this time, if the ratio of distilled water is greater than TiO2, it is prepared as a too dilute solution and zinc doping does not occur easily. This is because deposition of zinc on TiO2 through stirring may be difficult when the ratio of distilled water is smaller than TiO2.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 아연분말의 경우에 TiO2 분말을 기준으로 3중량부 내지 9중량부로 첨가할 수 있다. 이때, 아연분말을 3중량부, 6중량부 또는 9중량부로 조절하여 이의 아연 첨가 효과를 확인한 결과, 아연분말을 3중량부 내지 9중량부로 첨가하는 것이 최적의 아연 도핑 현상을 일으키는 것을 확인할 수 있었다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), in the case of zinc powder, 3 parts by weight to 9 parts by weight based on TiO2 powder may be added. At this time, as a result of confirming the zinc addition effect by adjusting the amount of zinc powder to 3 parts by weight, 6 parts by weight or 9 parts by weight, it was confirmed that adding 3 parts by weight to 9 parts by weight of zinc powder causes the optimal zinc doping phenomenon. .
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 열처리 온도를 800 ℃ 또는 1000 ℃로 조절하여 이의 열처리 효과를 확인할 수 있으며, 특히 600℃에서 열처리된 후 Zn 도핑된 샘플의 경우에 NOx의 어떠한 효과적인 분해도 나타내지 않았으며, XRD 데이터로부터 확인한 바, 600℃ 열처리는 Zn 도핑(3%, 6% 및 9%)과는 관계없이 어떠한 상전이의 결과도 나타내지 않았으며, NOx의 가장 우수한 광촉매 분해는 K-Zn-9-1000 및 K-Zn-6-800 샘플로부터 관찰되었으며, 이러한 두 개의 샘플은 루타일 상을 더 많은 부분 포함하고 아나타제 상은 더 적게 포함하였다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), the heat treatment effect can be checked by adjusting the heat treatment temperature to 800 ° C. or 1000 ° C. In particular, in the case of the Zn-doped sample after heat treatment at 600 ° C., any effective decomposition of NOx As confirmed from the XRD data, heat treatment at 600 ° C did not show any phase transition regardless of Zn doping (3%, 6%, and 9%), and the best photocatalytic decomposition of NOx was K-Zn- It was observed from samples 9-1000 and K-Zn-6-800, these two samples containing more of the rutile phase and less of the anatase phase.
일 실시 예에서, 액상화단계(S110)는, 실온에서 냉각한 후 냉각한 시료를 갈아서 가루로 제조할 수 있으며, 이를 통해서 광촉매에 적합한 미세한 가루 형태로 제조할 수 있으며, TiO2에 포함된 Zn 및 열처리에 의한 이의 물리화학적 성질의 변화를 통해 광촉매 활성이 증가하여 가시광선 영역에서도 광분해 효과가 나타난다.In one embodiment, in the liquefaction step (S110), after cooling at room temperature, the cooled sample may be ground to be prepared into powder, and through this, it may be prepared in the form of fine powder suitable for photocatalysts, and Zn and heat treatment included in TiO2 The photocatalytic activity is increased through the change of its physicochemical properties by the photolysis effect even in the visible light range.
표면처리단계(S120)는, 표면처리기나 그라인더 등을 이용하여 블록의 표면 거칠기 정도에 따라 이에 대응하여 블록의 표면을 처리해 준다.In the surface treatment step (S120), the surface of the block is treated according to the degree of surface roughness of the block using a surface treatment machine or a grinder.
일 실시 예에서, 표면처리단계(S120)는, 함침단계(S130)에서 광촉매가 충분히 함침될 수 있도록 블록의 종류에 따라 이에 대응하는 블록의 표준 표면 거칠기를 기 설정해 둘 수 있으며, 블록의 표면 거칠기를 측정할 수 있으며, 해당 측정한 표면 거칠기가 기 설정해 둔 표준 표면 거칠기가 되도록 블록의 표면을 처리해 줄 수 있다.In one embodiment, in the surface treatment step (S120), the standard surface roughness of the block corresponding to the type of block may be previously set so that the photocatalyst can be sufficiently impregnated in the impregnation step (S130), and the surface roughness of the block can be measured, and the surface of the block can be treated so that the measured surface roughness becomes a preset standard surface roughness.
일 실시 예에서, 표면처리단계(S120)는, 블록의 종류에 따라 이에 대응하는 기 설정해 둔 표준 표면 거칠기가 되도록 블록의 표면에 기공을 형성시킬 수 있다.In one embodiment, in the surface treatment step (S120), pores may be formed on the surface of the block to have a predetermined standard surface roughness corresponding to the type of block.
함침단계(S130)는. 함침기나 도포기 등을 이용하여 액상화단계(S110)에서 액상화된 광촉매를 표면처리단계(S120)에서 표면 처리한 블록에 함침시켜 준다.The impregnation step (S130) is. The photocatalyst liquefied in the liquefaction step (S110) is impregnated into the surface-treated block in the surface treatment step (S120) by using an impregnator or applicator.
일 실시 예에서, 함침단계(S130)는. 표면처리단계(S120)에서 블록의 표면에 형성시킨 기공에, 액상화단계(S110)에서 액상화된 광촉매를 함침시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the impregnation step (S130). The photocatalyst liquefied in the liquefaction step (S110) may be impregnated into pores formed on the surface of the block in the surface treatment step (S120).
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법(100)은, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 블록의 표면에 함침시켜 고성능 저비용의 광촉매 적용 블록을 제조하도록 구현함으로써, 광촉매 적용 블록 및 2차 제품을 정육면체, 직육면체, 다면체 등 다양한 형태와 점자 블록, 유도 블록, 보도 블록, 차도 블록, 주차장 블록, 광장 블록, 공원 블록 등 다양한 용도로 적용하여 미세먼지 저감, 대기 정화, 공기질 개선 등의 환경적인 측면에서 삶의 쾌적성을 향상시킬 수 있으며, 반응성이 높고 경제적으로 효율성이 있어 관련 시장의 확대가 가능하며, 고감도 반응형 광촉매를 사용하는 경우에 간단한 방법에 의한 제조가 가능하고, 대량 생산이 용이하고, 소재산업 이외의 다양한 분야에서도 손쉽게 응용이 가능하여, 산업발전에 큰 기여를 할 수 있다.The photocatalyst-applied block manufacturing method 100 having the configuration described above is implemented to manufacture a high-performance, low-cost photocatalyst-applied block by impregnating the surface of the block with a heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst, thereby producing a photocatalyst-applied block and a secondary block. The products are applied in various shapes such as cubes, cuboids, and polyhedrons and for various purposes such as braille blocks, induction blocks, sidewalk blocks, road blocks, parking blocks, plaza blocks, and park blocks to reduce fine dust, purify air, and improve air quality. In terms of aspect, it can improve the comfort of life, it is highly reactive and economically efficient, so it is possible to expand the related market, and in the case of using a highly sensitive reactive photocatalyst, it is possible to manufacture by a simple method and mass production is easy. In addition, it can be easily applied in various fields other than the material industry, making a great contribution to industrial development.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제2예로 설명하는 도면이다.2 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a second example.
도 2를 참조하면, 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130), 거칠기생성단계(S140)를 포함한다. 여기서, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다.Referring to FIG. 2 , the photocatalyst-applied block manufacturing method includes a liquefaction step (S110), a surface treatment step (S120), an impregnation step (S130), and a roughness generation step (S140). Here, since the liquefaction step (S110), the surface treatment step (S120), and the impregnation step (S130) are the same as those of FIG. 1, their descriptions will be omitted.
거칠기생성단계(S140)는, 블록 표면의 고유 심미성을 살려 주기 위해서, 표면처리기나 그라인더 등을 이용하여 블록 원래의 표면 거칠기가 될 수 있도록 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매를 표면처리단계(S120)에서 측정한 표면 거칠기로 만들어 준다.In the roughness generation step (S140), the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) is used as a surface treatment step (S120 ) to the surface roughness measured in
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 대기 정화, 방오, 항균, 물 분해, 전지화 등의 작용을 하는 기능성 소재로 광촉매를 적용하기 위해서, 반응성이 높은 광촉매를 사용하여 블록에 적용해 줌으로써, 공기 정화 기능과; 상수, 폐수, 지하수 등의 수질 정화 기능과; 휘발성 유기화합물(VOCs) 등의 유해물질 분해 기능과; 유기물 분해에 의한 방오, 탈취 기능에 활용할 수 있으며, 다르게는 오염된 토양의 정화 기능과; 광촉매에 의한 물의 분해에 의해 수소 제로, 인공 광합성 기능과; 도료, 코팅제, 인쇄, 광유기합성 등의 응용 기능에도 활용할 수 있다.The photocatalyst-applied block manufacturing method having the configuration described above is applied to a block using a highly reactive photocatalyst in order to apply the photocatalyst as a functional material that functions such as air purification, antifouling, antibacterial, water decomposition, and electrification. By doing so, the air purification function; water quality purification functions such as water supply, wastewater, and underground water; a decomposition function of harmful substances such as volatile organic compounds (VOCs); It can be used for anti-fouling and deodorizing functions by decomposition of organic matter, and can be used to purify contaminated soil; Hydrogen zero by decomposition of water by photocatalysis, and artificial photosynthesis function; It can also be used for application functions such as paints, coating agents, printing, and photoorganic synthesis.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제3예로 설명하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a third example.
도 3을 참조하면, 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130), 평탄화단계(S150)를 포함한다. 여기서, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다.Referring to FIG. 3 , the photocatalyst-applied block manufacturing method includes a liquefaction step (S110), a surface treatment step (S120), an impregnation step (S130), and a planarization step (S150). Here, since the liquefaction step (S110), the surface treatment step (S120), and the impregnation step (S130) are the same as those of FIG. 1, their descriptions will be omitted.
평탄화단계(S150)는, 광촉매 적용 블록의 심미성을 주기 위해서, 평탄화기나 롤러 등을 이용하여 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매를 평탄화시켜 준다.In the flattening step (S150), the photocatalyst impregnated in the impregnating step (S130) is flattened using a flattener or a roller to give aesthetics to the photocatalyst applied block.
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 코팅단계(S160)를 더 포함할 수도 있다.The photocatalyst-applied block manufacturing method having the configuration described above may further include a coating step (S160).
코팅단계(S160)는, 코팅기나 스프레이 등을 이용하여 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매를 코팅해 준다.In the coating step (S160), the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) is coated using a coating machine or spray.
일 실시 예에서, 코팅단계(S160)는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅해 줌으로써, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매를 보호함과 동시에 광의 조사를 도와 광촉매의 효율적인 작용이 이루어지도록 해 줄 수 있다.In one embodiment, in the coating step (S160), the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) is coated using a coating liquid made of a transparent material, thereby protecting the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) and irradiating light at the same time. can help the photocatalyst to work efficiently.
일 실시 예에서, 코팅단계(S160)는, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매 중에서 기 설정해 둔 부분(예를 들어, 장식 모양 부분, 광촉매가 필요한 부분 등)만을 투명 재질의 코팅액을 사용하여 코팅해 줄 수도 있다.In one embodiment, in the coating step (S160), only a predetermined portion (eg, a decorative shape portion, a portion requiring photocatalyst, etc.) of the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) is coated using a transparent coating liquid. You can do it.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 적용 블록 제조 방법을 제3예로 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a method of manufacturing a block applied with a photocatalyst according to an embodiment of the present invention as a third example.
도 4를 참조하면, 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130), 전원단자형성단계(S170), 차폐판형성단계(S180), 발열라인형성단계(S190)를 포함한다. 여기서, 액상화단계(S110), 표면처리단계(S120), 함침단계(S130)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다.Referring to FIG. 4, the photocatalyst-applied block manufacturing method includes a liquefaction step (S110), a surface treatment step (S120), an impregnation step (S130), a power terminal forming step (S170), a shielding plate forming step (S180), and a heating line. A forming step (S190) is included. Here, since the liquefaction step (S110), the surface treatment step (S120), and the impregnation step (S130) are the same as those of FIG. 1, their descriptions will be omitted.
전원단자형성단계(S170)는, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매에 의해서 발생되는 전원 중 플러스 전원을 집원하도록 하기 위해서, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매의 일측에 플러스 단자를 연결 형성시켜 줌과 동시에, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매에 의해서 발생되는 전원 중 마이너스 전원을 집원하도록 하기 위해서, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매의 다른 일측에 마이너스 단자를 연결 형성시켜, 전원 단자를 형성해 준다.In the power terminal forming step (S170), in order to collect positive power among the power generated by the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130), a positive terminal is connected to one side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) to form a positive terminal. At the same time as zooming, in order to collect negative power among the power generated by the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130), a negative terminal is connected to the other side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) to form a power terminal. it forms
차폐판형성단계(S180)는, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매와 발열라인형성단계(S190)에서 형성시킨 발열라인 간의 차폐를 위해서, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매의 상면에 차폐판을 형성시켜 준다.In the shielding plate forming step (S180), for shielding between the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) and the heating line formed in the heating line forming step (S190), the shielding plate is placed on the upper surface of the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130). forms
일 실시 예에서, 차폐판형성단계(S180)는, 투명 재질의 부전도체 코팅액을 사용하여 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅해 줌으로써, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매와 발열라인형성단계(S190)에서 형성시킨 발열라인 간의 차폐뿐만 아니라, 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매를 보호함과 동시에 광의 조사를 도와 광촉매의 효율적인 작용이 이루어지도록 해 줄 수 있다.In one embodiment, in the shielding plate forming step (S180), the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) is coated using a non-conductor coating liquid made of a transparent material, so that the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) and the heating line In addition to shielding between heating lines formed in the forming step (S190), it is possible to protect the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) and at the same time help irradiation of light so that the photocatalyst can work efficiently.
발열라인형성단계(S190)는, 차폐판형성단계(S180)에서 형성시킨 차폐판의 상면에 형성시키되, 전원단자형성단계(S170)에서 형성시킨 전원 단자 각각에 연결 형성하며, 전원단자형성단계(S170)에서 형성시킨 전원 단자에 의해 집원되는 전원을 입력받아 발열하여 블록 상으로 떨어지거나 쌓이는 비나 눈을 증발시켜 주기 위한 발열라인을 형성해 준다.The heating line forming step (S190) is formed on the upper surface of the shielding plate formed in the shielding plate forming step (S180) and connected to each of the power terminals formed in the power terminal forming step (S170), and the power terminal forming step ( S170) receives the power collected by the power terminal formed and generates heat to form a heating line for evaporating rain or snow that falls or accumulates on the block.
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법은, 코팅단계(설명의 편의상으로 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.The photocatalyst-applied block manufacturing method having the configuration as described above may further include a coating step (not shown in the drawing for convenience of description).
코팅단계는, 코팅기나 스프레이 등을 이용하여 발열라인형성단계(S190)에서 형성시킨 발열라인을 코팅해 준다.In the coating step, the heating line formed in the heating line forming step (S190) is coated using a coating machine or spray.
일 실시 예에서, 코팅단계(S160)는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 발열라인형성단계(S190)에서 형성시킨 발열라인뿐만 아니라 차폐판형성단계(S180)에서 형성시킨 차폐판을 코팅해 줌으로써, 광의 조사를 도와 함침단계(S130)에서 함침시킨 광촉매의 효율적인 작용이 이루어지도록 해 줄 수 있다.In one embodiment, the coating step (S160) is performed by coating the shielding plate formed in the shielding plate forming step (S180) as well as the heating line formed in the heating line forming step (S190) using a coating liquid made of a transparent material, It is possible to help irradiation of light so that an efficient action of the photocatalyst impregnated in the impregnation step (S130) can be achieved.
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법에 의해 제조된 광촉매 적용 블록은, 액상화기나 혼합기 등을 이용하여 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄(TiO2) 광촉매를 액상화해 주는 액상화단계(S110); 표면처리기나 그라인더 등을 이용하여 블록의 표면 거칠기 정도에 따라 이에 대응하여 블록의 표면을 처리해 주는 표면처리단계(S120); 함침기나 도포기 등을 이용하여 액상화단계(S110)에서 액상화된 광촉매를 표면처리단계(S120)에서 표면 처리한 블록에 함침시켜 주는 함침단계(S130)를 포함하는 광촉매 적용 블록 제조 방법에 의해 제조된다.The photocatalyst-applied block manufactured by the method for manufacturing a photocatalyst-applied block having the configuration described above includes a liquefaction step (S110) of heat-treating and liquefying a zinc-doped titanium dioxide (TiO2) photocatalyst using a liquefier or a mixer; A surface treatment step (S120) of treating the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block using a surface treatment machine or grinder; It is manufactured by a photocatalyst applied block manufacturing method including an impregnation step (S130) of impregnating the surface-treated block in the surface treatment step (S120) with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step (S110) using an impregnator or applicator, etc. .
상술한 바와 같은 구성을 가진 광촉매 적용 블록 제조 방법에 의해 제조된 광촉매 적용 블록은, 경제적인 측면과 실용화 측면을 고려하여 대량 생산이 가능한 고성능 저비용 광촉매(TiO2)를 블록에 혼합하여 사용할 수 있도록 해 준다.The photocatalyst-applied block manufactured by the manufacturing method of the photocatalyst-applied block having the configuration described above enables mass-production, high-performance, and low-cost photocatalyst (TiO2) to be mixed and used in the block in consideration of economic and practical aspects. .
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.As described above, the embodiments of the present invention are not implemented only through the above-described device and/or operating method, but through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention and a recording medium on which the program is recorded. It may be implemented, and such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs based on the description of the above-described embodiment. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.
S110: 액상화단계
S120: 표면처리단계
S130: 함침단계
S140: 거칠기생성단계
S150: 평탄화단계
S160: 코팅단계
S170: 전원단자형성단계
S180: 차폐판형성단계
S190: 발열라인형성단계S110: liquefaction step
S120: Surface treatment step
S130: impregnation step
S140: roughness generation step
S150: flattening step
S160: coating step
S170: power terminal formation step
S180: Shielding plate forming step
S190: heating line formation step
Claims (5)
상기 액상화단계는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 나노 입자화한 후에 조촉매와 염기성 첨가제를 첨가하여 액상화하며; 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매를 코팅하는 코팅단계를 더 포함하며; 상기 코팅단계는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅하여, 광촉매를 보호함과 동시에 광의 조사를 도와주는 것을 특징으로 하며;
상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 일측에 플러스 단자를 연결 형성시켜 줌과 동시에, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 다른 일측에 마이너스 단자를 연결 형성시켜 전원 단자를 형성하는 전원단자형성단계; 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 상면에 차폐판을 형성시키는 차폐판형성단계; 및 상기 차폐판형성단계에서 형성시킨 차폐판의 상면에 형성시키되, 상기 전원단자형성단계에서 형성시킨 전원 단자 각각에 연결 형성한 발열라인을 형성하는 발열라인형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 적용 블록 제조 방법.
A liquefaction step of liquefying the heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst; A surface treatment step of processing the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block; and an impregnation step of impregnating the surface-treated block in the surface treatment step with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step;
In the liquefaction step, liquefaction is performed by adding a cocatalyst and a basic additive after heat treatment and converting the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst into nanoparticles; Further comprising a coating step of coating the photocatalyst impregnated in the impregnation step; The coating step is characterized in that the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step is coated with a transparent coating liquid to protect the photocatalyst and at the same time help irradiation of light;
A power terminal forming step of connecting a positive terminal to one side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step and forming a power terminal by connecting a minus terminal to the other side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step; a shielding plate forming step of forming a shielding plate on the upper surface of the photocatalyst impregnated in the impregnation step; and a heating line forming step of forming a heating line formed on the upper surface of the shield plate formed in the shield plate forming step and connected to each of the power terminals formed in the power terminal forming step. Applied block manufacturing method.
열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 분말화시킨 후에, 증류수 100중량부에 대하여 분말 광촉매를 10 ~ 60중량부로 혼합하여 광촉매 액상을 만드는 것을 특징으로 하는 광촉매 적용 블록 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the liquefaction step,
A photocatalyst-applied block manufacturing method, characterized in that, after heat treatment and pulverization of the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst, 10 to 60 parts by weight of the powdered photocatalyst is mixed with 100 parts by weight of distilled water to form a photocatalyst liquid phase.
블록의 종류에 따라 이에 대응하는 블록의 표준 표면 거칠기를 기 설정해 두며, 블록의 표면 거칠기를 측정하여 표준 표면 거칠기가 되도록 블록의 표면을 처리하는 것을 특징으로 하는 광촉매 적용 블록 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the surface treatment step,
A block manufacturing method using a photocatalyst, characterized in that a standard surface roughness of a corresponding block is previously set according to the type of block, and the surface roughness of the block is measured to treat the surface of the block to have a standard surface roughness.
상기 액상화단계는, 열처리 및 아연 도핑된 이산화티탄 광촉매를 나노 입자화한 후에 조촉매와 염기성 첨가제를 첨가하여 액상화하며; 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매를 코팅하는 코팅단계를 더 포함하며; 상기 코팅단계는, 투명 재질의 코팅액을 사용하여 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매 전체를 코팅하여, 광촉매를 보호함과 동시에 광의 조사를 도와주는 것을 특징으로 하며;
상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 일측에 플러스 단자를 연결 형성시켜 줌과 동시에, 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 다른 일측에 마이너스 단자를 연결 형성시켜 전원 단자를 형성하는 전원단자형성단계; 상기 함침단계에서 함침시킨 광촉매의 상면에 차폐판을 형성시키는 차폐판형성단계; 및 상기 차폐판형성단계에서 형성시킨 차폐판의 상면에 형성시키되, 상기 전원단자형성단계에서 형성시킨 전원 단자 각각에 연결 형성한 발열라인을 형성하는 발열라인형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광촉매 적용 블록 제조 방법에 의해 제조된 광촉매 적용 블록.A liquefaction step of liquefying the heat-treated and zinc-doped titanium dioxide photocatalyst; A surface treatment step of processing the surface of the block in response to the degree of surface roughness of the block; and an impregnation step of impregnating the surface-treated block in the surface treatment step with the photocatalyst liquefied in the liquefaction step;
In the liquefaction step, liquefaction is performed by adding a cocatalyst and a basic additive after heat treatment and converting the zinc-doped titanium dioxide photocatalyst into nanoparticles; Further comprising a coating step of coating the photocatalyst impregnated in the impregnation step; The coating step is characterized in that the entire photocatalyst impregnated in the impregnation step is coated with a transparent coating liquid to protect the photocatalyst and at the same time help irradiation of light;
A power terminal forming step of connecting a positive terminal to one side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step and forming a power terminal by connecting a minus terminal to the other side of the photocatalyst impregnated in the impregnation step; a shielding plate forming step of forming a shielding plate on the upper surface of the photocatalyst impregnated in the impregnation step; and a heating line forming step of forming a heating line formed on the upper surface of the shield plate formed in the shield plate forming step and connected to each of the power terminals formed in the power terminal forming step. A photocatalyst applied block manufactured by the applied block manufacturing method.
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