KR20010028286A - 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 광촉매 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법 및 광촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 제조시 고온 소성 공정을 필요로 하지 않는 광촉매의 제조방법 및 상기한 제조방법에 의해 제조된 광촉매에 관한 것이다.
본 발명에 따른 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법은 일정 용매에 티타늄 출발 물질을 첨가하는 단계; 상기 수용액에 산 또는 염기 촉매를 첨가하는 단계; 상기 촉매가 첨가된 수용액을 약 80±10℃에서 열처리하면서 펩티제이션(peptization)하여 아나타제형 이산화티탄 졸용액을 형성하는 단계; 및 상기 아나타제형 이산화티탄 졸용액을 지지체에 코팅하는 단계를 포함한다. 본 발명은 제조공정이 단순하고 각종 첨가제의 도입이 용이한 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법 및 광촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 제조시 고온 소성 공정을 필요로 하지 않는 광촉매의 제조방법 및 상기한 제조방법에 의해 제조된 광촉매에 관한 것이다.
광촉매 연구는 초기 태양 에너지의 전환 및 저장에 관련된 분야들로부터 발전하여, 최근에는 물의 정수, 폐수처리, 냉장고나 차량 내부와 같은 각종 공간의 탈취 등 광촉매 존재하에 자외선 등의 빛을 조사함으로써 다양한 종류의 유기 화합물을 분해하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
광촉매에 대한 연구는 1839년 Becquerel이 염화은 전극을 전해질 용액에 담근 후 짝전극과 연결하여 전압과 전류가 발생하는 현상을 발견한 것에서 시작되었으며, TiO2단결정 전극에 빛을 조사시켰을 때 물이 수소와 산소로 분해되는 것을 1972년 일본의 후지시마(Fujishima)와 혼다(Honda)가 보고하면서부터 광촉매 연구는 급격히 발전하였다.
이산화티탄은 현재까지 연구된 광촉매 중에서 제조하기 쉽고 안정하며 가장 많이 사용되는 광촉매이다. 이산화티탄은 광촉매로서 기능하기 위해 아나타제형(anatase type)등의 결정성을 가져야한다. 따라서, 티타늄 출발물질로부터 가수분해와 축합중합 반응을 통해 비정질의 이산화티탄을 생성하였을 경우 이를 아나타제형 이산화티탄으로 전환시키기 위해 고온 열처리 과정인 소성 공정을 필요로 한다. 이때, 소성 온도는 보통 400℃ 전후로 알려져 있다.
종래 광촉매로써 이산화티탄을 사용하는 방법에는 아나타제형의 이산화티탄을 분말 형태로 사용하는 경우와, 특정한 지지체에 졸겔법(sol-gel method)에 의해 아나타제형 이산화티탄의 박막을 형성하여 사용하는 2가지 방법이 많이 이용된다. 광촉매 활성과 관계하는 표면적의 크기 측면에서 살펴보면, 전자의 경우가 후자에 비해 상대적으로 매우 큰 표면적을 지니기 때문에 더 유리하지만, 안정성 등 실용적인 측면에서 살펴보면 후자의 경우가 더 유용하므로 현재는 산화티탄을 특정한 지지체에 졸겔법에 의해 박막을 형성하는 후자의 방법에 의해 제조된 광촉매가 실제적으로 채용되고 있다.
종래 졸겔법에 의한 광촉매 제조방법을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 졸겔법에 의한 이산화티탄 광촉매의 제조공정도이다.
상기 제조공정은 첫째, 티타늄 알콕사이드, TiCl4, TiOSO4등과 같은 티타늄 출발물질의 수용액으로부터 가수분해와 축합중합 반응에 의하여 TiO2침전물을 얻는 단계; 둘째, 상기 침전물을 여과하여 흰색의 비정질 이산화티탄을 얻는 단계; 셋째, 상기 비정질 이산화티탄을 고온 소성하여 아나타제형 이산화티탄을 얻는 단계; 넷째, 상기 소성 처리된 이산화티탄을 분쇄하여 분말을 수득하는 단계; 다섯째, 상기 분말을 특정 용매에 분산시켜 아나타제형 이산화티탄 용액을 형성하는 단계; 및 여섯째, 상기 용액을 일정 지지체에 코팅하는 단계로 이루어져 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 이산화티탄 광촉매 제조방법은 여과-소성-분쇄-분산의 다단계 공정으로 이루어져 있어 제조단가가 상승되는 단점이 있다. 또한, 종래 제조방법은 최종적으로 코팅된 광촉매의 외관상 및 광촉매가 외부와 접촉할 수 있는 표면적을 넓히기 위해 코팅되기 전에 아나타제형 이산화티탄을 매우 작은 입자, 즉 수 내지 수십 나노 크기로 분쇄하여 특정 용매에 분산시켜야 하는 어려움이 있었다. 만약 입자 크기가 작지 않다면, 분산 단계에서 많은 침전물이 형성되어 코팅 용액으로 사용될 수 없다.
또한, 상기 광촉매의 코팅성을 향상시키고 강도를 증가시키기 위해서 몇가지 종류의 첨가물을 첨가하는 데, 이러한 첨가물의 첨가는 이산화티탄 분산 용액의 안정성을 파괴하여 침전물을 형성시키는 문제를 일으킨다.
현재 상업적으로 판매되는 아나타제형 이산화티탄 분말로는 대구사의 P25가 가장 많이 알려져 있고, 상기 파우더는 일부 국가에서만 제한적으로 생산되고 있다. 또한, 코팅을 위해 광촉매를 물과 에탄올에 분산시켜 판매하는 제품도 일부 있으나 상술한 것과 같이 어렵과 복잡한 공정을 통하여 제조된 것이기 때문에 고가로 판매되고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다단계 공정이 필요치 않은 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조공정도이고,
도 2는 종래 및 본 발명의 광촉매를 이용한 메틸렌 블루의 분해실험 비교 결과를 보여주는 그래프로서, a는 종래의 광촉매 TiO2를 이용한 결과, b는 본 발명의 아나타제형 광촉매 TiO2를 이용한 결과, c는 본 발명의 TiO2/SiO2(50mol/50mol)를, 이용한 결과, d는 본 발명의 TiO2/SiO2(67mol/33mol)를 이용한 결과이다.
상기한 목적을 달성하는, 본 발명에 따른 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법은, 일정 용매에 티타늄 출발 물질을 첨가하는 단계; 상기 수용액에 산 또는 염기 촉매를 첨가하는 단계; 상기 촉매가 첨가된 수용액을 약 80±10℃에서 열처리하면서 펩티제이션(peptization)하여 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 졸용액을 형성하는 단계; 및 상기 아타나제형 이산화티탄 졸용액을 지지체에 코팅하는 단계를 포함한다.
상기 티타늄 출발 물질을 첨가할 때 또는 상기 촉매가 첨가된 수용액이 열처리되면서 펩티제이션될 때 용매를 계속적으로 교반할 수 있다.
티타늄 출발 물질을 첨가시키는 상기 일정 용매로서는 증류수 또는 알콜이거나 증류수 및 알콜을 포함하는 용매가 이용될 수 있다.
상기 티타늄 출발 물질은 티타늄 알콕사이드, 염화티탄 또는 황산티탄이 사용될 수 있으며, 이들의 예로는 티타늄 이소프로폭사이드(titanium(IV) isopropoxide), 티타늄 에톡사이드(titanium(IV) ethoxide), TiCl4, TiOSO4등이 있다.
한편, 상기 제조방법에서 펩티제이션하는 반응시간은 티타늄 출발 물질의 양이 증가함에 따라 증가될 수 있다. 반응시간과 아나타제형 이산화티탄의 결정화 정도에는 큰 상관관계가 존재하지는 없으나, 티타늄 출발 물질의 양이 많을 경우에는 상대적으로 긴 펩티제이션 시간을 부여할 필요가 있기 때문이다. 일반적으로 4 내지 10시간 정도의 반응시간이 부여된다.
상기 펩티제이션 단계에서의 반응온도는 약 80±10℃로써, 상기 온도는 이산화티탄의 입도 및 결정화 정도에 큰 영향을 미치며, 나아가 아나타제형 이산화티탄 졸용액의 안정성에 영향을 미쳐 지지체에 코팅될 때 문제가 발생할 수 있다. 즉, 펩티제이션 단계에서의 반응 온도를 너무 높이면 펩티제이션이 급격히 진행하여 이산화티탄 입자의 크기가 증가하게 됨으로써 아나타제형 이산화티탄 졸용액의 안정성에 큰 영향을 미치게 되며, 반대로 반응 온도를 70℃아래로 할 경우 결정화 정도가 급격히 감소하여 대부분이 비정질의 이산화티탄 졸용액으로 남아있게 되기 때문이다.
요약컨대, 본 발명의 제조방법은 적당량의 용매에 티타늄 출발 물질을 천천히 첨가한 후, 반응의 진행을 촉진하기 위한 산 또는 염기 촉매를 적당량 첨가하고 나서, 약 80±10℃의 온도에서 약 4 내지 10 시간 정도 반응시켜 펩티제이션을 진행하게 되면, 상기 과정에서 나노 크기의 비정질 이산화티탄이 제조되고, 제조된 비정질 이산화티탄의 결정 구조가 주변의 열에너지에 의해 비정질에서 아타나제형으로 변하여 가게 되는 것이다.
상기 아나타제형 이산화티탄 졸용액이 코팅되는 지지체는 유리, 알루미늄, 철판, 세라믹판 또는 각종 고분자일 수 있다.
상기 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매는 졸용액의 물성 향상을 위해 첨가제를 추가로 더욱 포함하게 제조될 수 있으며, 상기 첨가제로서는 SiO2, Al2O3등의 무기계 바인더, 아세트산, 지방산 등의 유기계 바인더 또는 유기-무기 하이브리드 바인더가 사용될 수 있다. 이때 상기 첨가제는 그 종류에 따라 첨가하는 단계가 상이하게 된다.
예를 들어, 산화실리콘, 클레이(진흙) 또는 실리콘 알콕사이드가 첨가제로서 사용될 경우 상기 산화실리콘 또는 클레이는 티타늄 출발 물질이 일정 용매에 첨가될 때 일정 용매에 함께 혼합되어 있을 수 있다. 또한, 상기 실리콘 알콕사이드가 첨가제로 사용될 경우에는 펩티제이션 단계 후 상온으로 온도를 내린 다음 첨가하고 수시간 더 반응시키게 된다.
상술한 본 발명의 이산화티탄 광촉매 제조방법은 종래 TiO2분말을 1차적으로 형성하였던 것과는 상이하게 반응물의 조성비(몰 비: mole ratio)를 적절히 조절하여 원하는 크기의 입자를 포함한 TiO2나노 졸 용액을 바로 얻을 수 있다. 따라서 pH 와 반응물간 조성비 특히, Ti 출발물질과 용매의 조성비는 졸 용액의 안정성과 밀접하게 관련된다. 즉, 이러한 방법으로 상기 가수분해 조건들을 제어하여 입도를 조절하고, 입자의 표면 성질을 향상시켜 광촉매의 고분산성 및 안정성을 확보한다. 또한, 반응시 적절한 반응 온도의 조절을 통하여 용액 상에서의 아나타제형 이산화티탄 결정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에서 첨가제는 그 물질에 따라 졸용액의 안정성 및 물성에 크게 영향을 미친다. 따라서, 졸용액의 원하는 물성을 얻기 위해서는 그에 맞는 첨가물의 종류를 선택하고, 선택된 첨가물의 농도 범위가 결정되어야한다. 예를들면, SiO2, Al2O3등의 무기계 바인더, 아세트산, 지방산 등의 유기계 바인더 또는 유기-무기 하이브리드계 바인더와 같은 각종 첨가제의 종류, 농도 및 시간 또는 온도와 같은 펩티제이션 조건의 조절을 통하여 이산화티탄 콜로이드 입자의 크기 및 표면 특성을 제어할 수 있다.
본 발명은 또한 상기와 같은 제조방법에 따라 제조되는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매를 제공한다.
이하, 본 발명의 광촉매 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다음 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 주어진 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 권리범위가 정해질 것이며, 본 발명이 하기 실시예에 의해 제한되지 않는 다는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어 자명할 것이다.
실시예 1
아나타제형 TiO2나노졸 합성
알드리치 사(aldrich)에서 제조된 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드(Titanium isopropoxide)(97), 질산(nitric acid)(70) 및 2-프로파놀(propanol)과 18MΩ 초순수인 증류수를 사용하였고, 제조된 이산화티탄의 결정성은 XRD(X Ray Differentiation : Rigaku D/MAX-IIIC), 입자 크기는 TEM(Transmission Electron Microscope : Philips CM 20T/STEM)으로 확인하였고, 코팅 후 표면은 SEM(Scanning Electron Microscope : Jeol JSM-820)을 이용하여 관찰하였다.
3-구 둥근 플라스크에 증류수 180㎖를 넣고 기계식 교반기로 교반하면서, 5㎖의 2-프로파놀과 30㎖의 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드의 혼합용액을 적하깔대기를 통하여 천천히 첨가하였다. 상기 혼합 용액의 첨가가 끝나면 2㎖의 질산을 첨가한 후, 80℃의 오일 중탕에 플라스크를 담근 후 8시간동안 기계적 교반기를 사용하여 교반하였다.
상기 방법으로부터 제조된 졸용액을 유리에 딥코팅하여 막을 형성시킨 후 결정성을 조사한 결과 아나타제형 이산화티탄이 갖는 결정 피크를 확인할 수 있었다. 제조된 졸 내의 입자 크기는 TEM으로부터 약 5.1㎚임을 확인 할 수 있었다. (하기 표 1 참조)
제조된 졸 용액의 광촉매 활성을 확인하기 위하여 메틸렌 블루(methylene blue) 0.25×10-3중량용액의 탈색 실험 결과, 약 250nm의 파장, 1mW의 광세기를 갖는 UV 조사(radiation) 하에서 약 2시간 후 94정도의 분해가 관찰되었다. (도 2의 a 참조)
실시예 2
아나타제형 TiO2(50mol) + SiO2(33mol) 나노졸 합성
알드리치 사에서 제조된 티타늄(Ⅳ) 에톡사이드(70), 질산(70), 테트라에틸 오르토실리케이트(orthosilicate)(98) 및 에탄올(99)을 정제하지 않고 사용하였고, 18MΩ 초순수 증류수를 사용하였다. 제조된 이산화티탄의 결정성은 XRD(Rigaku D/MAX-IIIC), 입자 크기는 TEM(Philips CM 20T/STEM)으로 확인하였고, 코팅 후 표면은 SEM(Jeol JSM-820)을 이용하여 관찰하였다.
3-구 둥근 플라스크에 증류수 45㎖를 넣고 기계식 교반기로 교반하면서, 1㎖의 에탄올과 7.5㎖ 티타늄(Ⅳ) 에톡사이드 혼합 용액을 적하깔대기를 통해 천천히 첨가하였다. 상기 혼합 용액의 첨가가 끝나면 1㎖의 질산을 첨가한 후, 80℃의 오일 중탕에 플라스크를 담그고 4시간 동안 기계적 교반기를 사용하여 교반하였다. 교반을 계속하면서 플라스크를 상온으로 냉각시킨 후 5.5㎖ 테트라에틸 오르토실리케이트, 0.9㎖ 증류수, 0.019㎖ 질산 및 13㎖ 에탄올의 혼합 용액을 적하깔대기를 통해 천천히 첨가하였다. 첨가가 끝나고 상온에서 약 2시간 교반하였다.
상기 방법으로부터 제조된 졸용액을 유리에 딥코팅하여 막을 형성시킨 후 결정성을 조사한 결과 아나타제형 이산화티탄이 갖는 결정 피크를 확인할 수 있었다. 제조된 졸 내의 입자 크기는 TEM으로부터 약 15㎚임이 확인되었다. (하기 표 1 참조)
제조된 졸 용액의 광촉매 활성을 확인하기 위하여 메틸렌 블루(methylene blue) 0.25×10-3중량용액의 탈색 실험 결과, 약 250nm의 파장, 1mW의 광세기를 갖는 UV 조사(radiation) 하에서 약 2시간 후 94정도의 분해가 관찰되었다. (도 2의 b 참조)
실시예 3
아나타제형 TiO2(67mol) + SiO2(33mol) 나노졸 합성
알드리치 사에서 제조된 티타늄(Ⅳ) 에톡사이드(70), 질산(70), 테트라에틸 오르토실리케이트(orthosilicate)(98) 및 에탄올(99)을 정제하지 않고 사용하였고, 18MΩ 초순수 증류수를 사용하였다. 제조된 이산화티탄의 결정성은 XRD(Rigaku D/MAX-IIIC), 입자 크기는 TEM(Philips CM 20T/STEM)으로 확인하였고, 코팅 후 표면은 SEM(Jeol JSM-820)을 이용하여 관찰하였다.
3-구 둥근 플라스크에 증류수 90㎖를 넣고 기계식 교반기로 교반하면서, 1㎖의 에탄올과 5.24㎖ 티타늄(Ⅳ) 에톡사이드 혼합 용액을 적하깔대기를 통해 천천히 첨가하였다. 상기 혼합 용액의 첨가가 끝나면 1㎖의 질산을 첨가한 후, 80℃의 오일 중탕에 플라스크를 담그고 4시간 동안 기계적 교반기를 사용하여 교반하였다. 교반을 계속하면서 플라스크를 상온으로 냉각시킨 후 5.6㎖ 테트라에틸 오르토실리케이트, 0.9㎖ 증류수, 0.019㎖ 질산 및 13㎖ 에탄올의 혼합 용액을 적하깔대기를 통해 천천히 첨가하였다. 첨가가 끝나면 상온에서 약 4시간 교반하였다.
상기 방법으로부터 제조된 졸용액을 유리에 딥코팅하여 막을 형성시킨 후 결정성을 조사한 결과 아나타제형 이산화티탄이 갖는 결정 피크를 확인할 수 있었다. 제조된 졸 내의 입자 크기는 TEM으로부터 약 12.2㎚임이 확인되었다. (하기 표 1 참조)
제조된 졸 용액의 광촉매 활성을 확인하기 위하여 메틸렌 블루(methylene blue) 0.25×10-3중량용액의 탈색 실험 결과 약 250nm의 파장, 1mW의 광세기를 갖는 UV 조사(radiation) 하에서 약 2시간 후 93정도의 분해가 관찰되었다. (도 2의 c 참조)
실시예 4
아나타제형 TiO2+ 클레이 나노졸 합성
알드리치 사에서 제조된 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드(97), 질산(70) 및 2-프로판올(99.5), 클레이로는 Kunimine 사에서 제조된 몬트모릴로나이트-쿠니피아 F(montmorillonite-kunipia F), 증류수로는 18MΩ 초순수를 사용하였다. 제조된 이산화티탄의 결정성은 XRD(Rigaku D/MAX-IIIC)로 확인하는 한편, 입자 크기는 TEM(Philips CM 20T/STEM)으로 확인하였고, 코팅 후 표면은 SEM(Jeol JSM-820)을 이용하여 관찰되었다.
클레이를 증류수에 0.1 mol로 분산시킨 후 3-구 둥근 플라스크에 상기 분산액 180㎖를 넣고 기계식 교반기로 교반하면서, 5㎖의 2-프로판올과 30㎖ 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드의 혼합용액을 적하깔대기를 통하여 천천히 첨가하였다. 상기 혼합용액의 첨가가 끝나면 2㎖의 질산을 첨가한 후, 80℃의 오일중탕에 플라스크를 담그고 8시간 동안 기계적 교반기를 사용하여 교반하였다.
상기 방법으로부터 제조된 졸용액을 유리에 딥코팅하여 막을 형성시킨 후 결정성을 조사한 결과 아나타제형 이산화티탄이 갖는 결정 피크를 확인할 수 있었다. 제조된 졸 내의 입자 크기는 TEM으로부터 약 20㎚임이 확인되었다. (하기 표 1 참조)
| 구분 | TiO2(100mol) | TiO2+ SiO2(50mol+ 50mol) | TiO2+ SiO2(67mol+ 33mol) | TiO2+ 클레이 |
| 입자크기 | 5.1nm | 15nm | 12.2nm | 20nm |
본 발명의 제조방법은 첫째, 소성 및 분쇄 단계가 필요치 않다. 즉, 본 발명의 제조 방법으로 이산화티탄을 제조할 경우 여과-소성-분쇄-분산의 공정들을 하나의 공정으로 하여 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄을 제조할 수 있다. 따라서, 결정화를 위한 소성 공정 또는 소성 후 형성된 이산화티탄의 덩어리를 작은 입자로 분쇄할 필요가 없다.
둘째, 본 발명의 제조방법은 코팅 용액 제조를 위한 분산단계가 필요치 않다. 본 발명의 제조 방법으로 이산화티탄을 제조할 경우 형성된 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 수용액은 오랜 기간동안 안정한 상태를 유지하기 때문에 다른 처리 과정 없이 바로 코팅용액으로 이용할 수 있다. 따라서, 분쇄된 이산화티탄 입자를 용매에 분산시키는 공정을 필요로 하지 않는다.
셋째, 본 발명의 제조 방법은 각종 첨가제가 첨가된 여러 가지 물성을 갖는 이산화티탄 광촉매를 제조함에 있어, 제조공정을 보다 간단히 하고, 분산 용매에 첨가제를 첨가함으로써 발생할 수 있는 반응 진행, 침전, 상분리와 같은 여러 가지 문제의 발생 가능성을 줄일 수 있다.
넷째, 본 발명의 제조 방법으로 제조한 광촉매는 여러 가지 지지체에 간단한 방법으로 코팅이 가능하다. 본 발명의 제조 방법에 의할 경우, 광활성을 가진 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 용액 자체가 형성되므로 상기 용액을 그대로 지지체에 코팅시킨 후 건조하면 그대로 광촉매가 완성된다.
이상에서와 같이 본 발명의 이산화티탄 제조방법은 입자의 크기를 조절하고, 하나의 공정으로 비정질형의 이산화티탄을 나노크기인 아나타제형 이산화티탄으로 만들고, 상기 아나타제형의 이산화티탄을 지지체에 쉽게 코팅할 수 있는 장점이 있다. 즉, 본 발명의 방법으로 이산화티탄 광촉매를 제조할 경우에는 여과-소성-분쇄-분산 공정들이 필요치 않게 되어 제조공정이 매우 단순해지고 제조단가가 낮아지는 효과가 있으며, 각종 첨가제의 도입이 용이하여 대부분의 지지체에 대해 강도가 우수한 광촉매 박막을 얻을 수 있다.
Claims (11)
- 일정 용매에 티타늄 출발 물질을 첨가하는 단계;상기 수용액에 산 또는 염기 촉매를 첨가하는 단계;상기 촉매가 첨가된 수용액을 약 80±10℃에서 열처리하면서 펩티제이션(peptization)하여 아나타제형 이산화티탄 졸용액을 형성하는 단계; 및상기 아나타제형 이산화티탄 졸용액을 지지체에 코팅하는 단계를 포함하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 티타늄 출발 물질을 첨가할 때 용매가 교반되는 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 일정 용매는 증류수 또는 알콜이거나 증류수 및 알콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 티타늄 출발 물질은 티타늄 알콕사이드, 염화티탄 또는 황산티탄인 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 촉매가 첨가된 수용액이 열처리되면서 펩티제이션될 때 수용액이 교반되는 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 펩티제이션하는 반응시간은 티타늄 출발 물질의 양이 증가함에 따라 증가되는 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 지지체는 유리, 알루미늄, 철판, 세라믹판 또는 각종 고분자인 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매는 첨가제를 추가로 더욱 포함하게 제조되며, 상기 첨가제는 그 종류에 따라 첨가하는 단계가 상이하게 되는 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제8항에 있어서, 상기 첨가제는 무기계 바인더, 유기계 바인더 또는 유기-무기 하이브리드 바인더인 것을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제9항에 있어서, 상기 첨가제는 산화실리콘, 클레이 또는 실리콘 알콕사이드로서, 상기 산화실리콘 또는 클레이는 티타늄 출발 물질이 일정 용매에 첨가될 때 일정 용매에 함께 혼합되어 있음을 특징으로 하며, 상기 실리콘 알콕사이드는 펩티제이션 단계 후 상온으로 온도를 내린 다음 첨가하고 수시간 더 반응시킴을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매의 제조방법.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조됨을 특징으로 하는 나노 크기의 아나타제형 이산화티탄 광촉매.
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