KR20130053337A - 광촉매-함유 필터 재료 및 이를 채용한 광촉매 필터 - Google Patents

광촉매-함유 필터 재료 및 이를 채용한 광촉매 필터 Download PDF

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최식선
권명종
송기용
김주호
최병철
김종호
김건중
김종범
이기원
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Abstract

본 개시에서는 분해 기능 및 흡착 기능을 갖는 광촉매를 함유하는 필터재료를 제공한다. 또한, 본 개시에서는 분해 기능 및 흡착 기능을 갖는 광촉매를 함유하는 필터재료를 채용한 필터를 제공하고자 한다.

Description

광촉매-함유 필터 재료 및 이를 채용한 광촉매 필터 {Photocatalyst-containing filter material and photocatalyst filter employing the same}
본 개시는 필터 재료에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 광촉매를 함유하는 필터 재료에 관한 것이다. 또한, 본 개시는 광촉매를 함유하는 필터 재료를 채용한 광촉매 필터에 관한 것이다.
필터 재료는, 필터 재료를 통과하는 유체로부터, 예를 들어 흡착, 흡수 또는 분해에 의하여, 원하지 않는 유해물질을 제거하는데 사용된다. 예를 들어, 오염된 실내공기를 정화하고자 하는 경우, 활성탄과 같은 흡착제; 망간 산화물과 같은 산화촉매; 또는, 이산화 티타늄과 같은 광촉매;를 필터 재료로서 사용할 수 있다.
광촉매는 밴드갭(band-gap) 보다 큰 에너지를 갖는 빛을 받으면 전자와 정공을 형성시킨다. 전자와 정공은 산화력이 우수한 OH-라디칼 또는 O2 -를 생성시킨다. OH-라디칼 또는 O2 -에 의하여 유해물질이 분해된다.
일반적으로 사용되고 있는 광촉매의 유해물질 분해 속도는 매우 느리다. 따라서, 광촉매를 채용한 공기청정기에 있어서, 공기 유속이 빠르면 유해물질의 효과적인 분해를 기대하기가 어렵다.
본 개시에서는 흡착 기능 및 분해 기능을 갖는 광촉매를 함유하는 필터재료를 제공하고자 한다. 또한, 본 개시에서는 상기 필터재료를 채용한 필터를 제공하고자 한다.
본 개시에서 제공하는 필터재료는 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함한다.
상기 티타니아 나노튜브는 티타니아 분말에 알칼리수용액을 이용한 수열합성과정, 산처리과정 및 소성과정을 가하여 얻어진 것일 수 있다.
상기 제올라이트는 MFI-형 제올라이트일 수 있다.
상기 제올라이트의 Si/Al 몰비는 약 20 내지 약 100일 수 있다.
상기 바인더는 벤토나이트, 알루미나, 실리카, 아파타이트, 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 필터재료는, 상기 티타니아 나노튜브와 상기 제올라이트의 함량비를 서로 달리하는 복수의 층으로 이루어진 적층형 필터재료일 수 있다.
본 개시에서는 또한, 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함하는 필터를 제공한다.
본 개시에서는 또한, 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 상기 필터 지지체의 표면에 위치하는 제1피복층 및 상기 제1피복층의 외부표면에 위치하는 제2피복층을 포함하며, 상기 제1피복층은 제올라이트 및 바인더를 포함하고, 상기 제2피복층은 티타네이트 나노튜브 및 바인더를 포함하는 필터를 제공한다.
상기 필터 지지체는 다공성 담체인 코디어라이트일 수 있다.
티타니아 나노튜브(titania nano-tube : TNT)는, 티타니아(titania : TiO2) 광촉매에 비하여 매우 큰 비표면적을 가지고 있어서, 광촉매 기능 뿐만아니라 흡착 기능을 발휘할 수 있다. 티타니아 나노튜브에 흡착된 유기물질은, 티타니아 나노튜브와 긴밀하고도 오래 접촉하게 된다. 그에 따라, 티타니아 나노튜브에 흡착된 유기물질은 티타니아 나노튜브에 의한 광촉매적 산화반응을 효과적으로 겪게 된다. 이러한 흡착 후 산화 메카니즘에 의하여 티타니아 나노튜브의 유기물질 제거 성능은 비약적으로 상승된다. 또한, 제올라이트로부터 탈착된 유기물질은 티타니아 나노튜브의 흡착 기능에 의하여 티타니아 나노튜브에 재흡착된다. 제올라이트와 티타니아 나노튜브는 인접하고 있으므로, 제올라이트로부터 탈착되는 유기물질은 다시 공기중으로 되돌아가기 보다는 티타니아 나노튜브에 우선적으로 재흡착될 수 있다. 티타니아 나노튜브에 재흡착된 유기물질은 티타니아 나노튜브의 광촉매 기능에 의하여 산화된다. 그에 따라, 본 개시의 필터재료 및 필터는 공기중의 유기물질을 매우 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은, 최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT(수열합성 만을 거친 티타네이트 나노튜브), 제조예 2의 KH-TNT(수열합성 및 산세척을 거친 티타네이트 나노튜브) 및 제조예 3의 KH-TNT[600](수열합성, 산세척 및 열처리를 거친 티타네이트 나노튜브)의 XRD 분석결과결과이다.
도 2는, 최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT, 제조예 2의 KH-TNT 및 제조예 3의 KH-TNT[600]의 주사전자현미경 사진이다.
도 3은, 최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT(수열합성 만을 거친 티타네이트 나노튜브) 및 제조예 2의 KH-TNT(수열합성 및 산세척을 거친 티타네이트 나노튜브)에 대한 아세트알데히드 흡착/분해 성능 실험결과이다.
도 4는, 제조예 2의 KH-TNT, 제조예 3의 KH-TNT[400], 제조예 4의 KH-TNT[500] 및 제조예 5의 KH-TNT[600]의 주사전자현미경 사진이다.
도 5는, (a) 제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT, (b) 제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT 및 제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT의 주사전자현미경 사진이다.
도 6 및 7은, 제조예 2의 KH-TNT, 제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT, 제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT, 제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT, 제조예 9의 Mn(0.1)KH-TNT, 제조예 10의 Co(0.1)KH-TNT[600], 제조예 11의 Cu(0.1)KH-TNT[600], 제조예 12의 Fe(0.1)KH-TNT[600] 및 제조예 13의 Mn(0.1)KH-TNT[600]에 대한 아세트알데히드 흡착/분해 실험결과이다.
도 8 및 도 9는 MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8, 비표면적= 425 m2/g )와 FAU-형 제올라이트((주)제오빌더, Si/Al 몰비 = 5, 비표면적= 685 m2/g)에 대한 아세트알데히드 흡착성능 분석결과이다.
도 10은 Si/Al 몰비가 35인 제올라이트, 도 11은 Si/Al 몰비가 100인 제올라이트, 도 12는 Si/Al 몰비가 200인 제올라이트의 아세트알데히드 흡착성능을 보여주는 그래프이다.
도 13은, 실시예 1의 단층형 필터재료 및 실시예 2의 적층형 필터재료에 대한 아세트알데히드 흡착/분해성능 실험결과이다.
도 14는, 실시예 4에서 제조된 광촉매 필터의 사진이다.
본 개시에서 제공하는 필터재료는 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함한다.
티타니아 나노튜브(titania nano-tube : TNT)는, 티타니아(titania : TiO2) 광촉매에 비하여 매우 큰 비표면적을 가지고 있어서, 광촉매 기능 뿐만아니라 흡착 기능을 발휘할 수 있다. 티타니아 나노튜브는 자신과 접촉하는 공기 중의 유기물질을 흡착할 수 있다. 또한, 티타니아 나노튜브는, UV광과 같은 자신의 밴드갭(band-gap) 보다 큰 에너지를 갖는 빛을 받으면 전자와 정공을 형성시킬 수 있다. 전자와 정공은 산화력이 우수한 OH-라디칼 또는 O2 -를 생성시킨다. OH-라디칼 또는 O2 -에 의하여 유기물질이 분해된다. 티타니아 나노튜브에 흡착된 유기물질 또는 티타니아 나노튜브와 접촉하는 유기물질은, 티타네이트 나노튜브의 광촉매 기능에 의하여 산화되어, 이산화탄소와 같은 무해한 물질로 전환된다. 티타니아 나노튜브에 흡착된 유기물질은, 티타니아 나노튜브와 긴밀하고도 오래 접촉하게 된다. 그에 따라, 티타니아 나노튜브에 흡착된 유기물질은 티타니아 나노튜브에 의한 광촉매적 산화반응을 효과적으로 겪게 된다. 이러한 흡착 후 산화 메카니즘에 의하여 티타니아 나노튜브의 유기물질 제거 성능은 비약적으로 상승된다.
제올라이트는 결정상 알루미노규산염의 일종이다. 제올라이트의 내부에는 삼차원적으로 나노미터 크기의 세공과 채널이 규칙적으로 형성되어 있다. 제올라이트는 매우 큰 비표면적을 가지고 있어서, 흡착제의 기능을 한다. 제올라이트는 공기 중의 유기물질을 흡착에 의하여 제거할 수 있다. 제올라이트에 흡착된 유기물질 중 물리 흡착으로 약하게 결합되어 있는 것은 제올라이트로부터 탈착될 수 있다. 제올라이트로부터 탈착된 유기물질은 티타니아 나노튜브의 흡착 기능에 의하여 티타니아 나노튜브에 재흡착된다. 제올라이트와 티타니아 나노튜브는 인접하고 있으므로, 제올라이트로부터 탈착되는 유기물질은 다시 공기중으로 되돌아가기 보다는 티타니아 나노튜브에 우선적으로 재흡착될 수 있다. 티타니아 나노튜브에 재흡착된 유기물질은 티타니아 나노튜브의 광촉매 기능에 의하여 산화된다.
바인더는, 티타니아 나노튜브와 제올라이트를 고정시키는 기능을 한다.
티타니아 나노튜브는, 예를 들면, 티타니아 분말에 수열합성과정(hydro-thermal process), 산처리과정(acid-treatment process) 및 소성과정을 가함으로써 얻을 수 있다.
티타니아 분말은 아나타제(anatase) 결정, 루타일(rutile) 결정, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 티타니아 분말은 구형입자이다.
티타니아 분말의 수열합성과정은, 티타니아 분말을 알칼리 수용액 중에서 가열함으로써 수행될 수 있다. 가열온도가 너무 낮으면 수열합성과정이 효과적으로 수행되지 않을 수 있고, 그에 따라, 나노튜브의 수율이 감소할 수 있다. 가열온도가 너무 높으면, 나노튜브 대신에 나노로드(nano-rod) 또는 나노와이어(nano-wire)가 형성될 수 있다. 가열온도는, 예를 들면, 약 130 내지 약 190℃일 수 있다. 가열시간이 너무 짧으면, 수열합성과정이 완료되지 않을 수 있다. 가열시간이 길어질수록 수열합성반응의 전환율은 증가한다. 가열시간이 너무 길면, 수열합성반응의 전환율은 더 이상 증가하지 않으면서, 제조비용만 증가하게 된다. 가열시간은, 예를 들면, 약 30 내지 약 70 시간일 수 있다. 수열합성과정은, 예를 들면, 오토클레이브 내에서 수행될 수 있다. 오토클레이브의 내벽은, 예를 들면, 테프론 또는 Ni 로 피복(lining)될 수 있다.
알칼리 수용액은, 예를 들면, 수산화나트륨(NaOH) 수용액, 수산화칼륨(KOH) 수용액 또는 수산화리튬(LiOH) 수용액일 수 있다. 알칼리 수용액의 농도가 너무 낮으면 나노튜브 수율이 감소할 수 있다. 알칼리 수용액의 농도가 너무 높으면, 상온에서 알칼리 이온 과포화가 일어나서, 균질한 수용액을 얻기가 어려울 수 있다. 알칼리 수용액의 농도는, 예를 들면, 약 7 내지 약 20 M일 수 있다. 더욱 구체적으로 예를 들면, 수산화나트륨 및 수산화리튬 수용액의 농도는 약 10M일 수 있으며, 수산화칼륨 수용액의 농도는 약 14M 일 수 있다. 수열합성과정에서, 티타니아는 알칼리 수용액의 금속이온과 결합하여 나노튜브 구조의 티타네이트로 전환된다. 수열합성과정에서 생성된 티타네이트는, 알칼리 수용액으로서 수산화나트륨을 사용한 경우에는 NaxTiyOZ 의 실험식을 가질 수 있고, 수산화칼륨을 사용한 경우에는 KxTiyOZ의 실험식을 가질 수 있으며, 수산화리튬을 사용한 경우에는 LixTiyOZ의 실험식을 가질 수 있다. 수산화나트륨 및 수산화칼륨을 사용하는 경우에는 다층구조의 나노튜브가 생성될 수 있다.
수열합성과정에서 생성된 티타네이트 나노튜브는, 예를 들면, 여과에 의하여, 알칼리 수용액으로부터 분리될 수 있다. 분리된 티타네이트 나노튜브는 중성이 될 때까지 증류수로 세척한다.
수열합성과정에서 생성된 티타네이트 나노튜브는 산처리과정을 겪게 된다. 산처리과정에서는, 티타네이트 나노튜브에 결합되어 있는, 예를 들면, K, Na, Li과 같은 금속이온이 수소이온으로 치환된다.
산처리과정에서 사용되는 산은, 예를 들면, 염산 수용액 또는 질산 수용액일 수 있다. 산처리과정은, 예를 들면, 산 수용액으로, 수열합성과정에서 생성된 티타네이트 나노튜브를 1회 이상 세척하므로써 수행될 수 있다. 이러한 산세척 과정에서, 산 수용액 중의 수소 이온이, 티타네이트 나노튜브의, 예를 들면, K, Na 또는 Li과 같은 금속의 이온과 치환되어, 수소가 결합된 티타네이트 나노튜브가 생성된다. 수소가 결합된 티타네이트 나노튜브는, 예를 들면, 약 110℃에서 약 24시간 동안, 건조된다.
이와 같이, 티타니아 분말에 수열합성과정 및 산처리과정을 가함으로써 얻은 티타네이트 나노튜브는, 예를 들면, HxTiyOZ의 실험식으로 표시될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 티타네이트 나노튜브는 H2Ti3O7으로 표시될 수 있다.
이렇게 얻은 티타네이트 나노튜브를, 예를 들면, 약 400 ℃ 이상 약 700 ℃ 이하의 온도에서 소성함으로써, 티타니아 나노튜브를 얻을 수 있다.
제올라이트는, 예를 들면, MFI(Mordenite Framework Inverted)-형 제올라이트, FAU(FAUjasite)-형 제올라이트, X-형 제올라이트, Y-형 제올라이트, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 표면이 친수성인 제올라이트는 친수성 유기물질의 흡착에 유리하다. 표면이 소수성인 제올라이트는 소수성 유기물질의 흡착에 유리하다. 제올라이트의 Si/Al 몰비가 증가할 수록, 제올라이트 표면의 소수성이 강해진다. 예를 들어, 아세트알데히드와 같은 소수성 유기물질의 흡착을 원하는 경우, 제올라이라이트의 Si/Al 몰비는 약 20 내지 약 100일 수 있다.
바인더로서는, 예를 들면, 벤토나이트, 알루미나, 실리카, 아파타이트, 또는 이들의 조합과 같은 무기 바인더가 사용될 수 있다.
본 개시의 필터재료에 있어서, 티타니아 나노튜브 대비 제올라이트의 함량이 너무 작으면, 흡착 기능이 떨어질 수 있다. 반면에, 티타니아 나노튜브 대비 제올라이트의 함량이 너무 크면, 분해 기능이 떨어질 수 있다. 예를 들면, 티타니아 나노튜브 대 제올라이트의 중량비는 약 3:7 내지 약 7:3 일 수 있다.
본 개시의 필터재료의 형태 및 크기는 특별히 제한되지 않는다. 본 개시의 필터재료는 예를 들면, 구형, 디스크형, 막대형 등일 수 있다. 다른 예를 들면, 본 개시의 필터재료는, 티타니아 나노튜브와 제올라이트의 함량비를 서로 달리하는 복수의 층으로 이루어진 적층형 필터재료일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 본 개시의 필터재료는, 티타니아 나노튜브 대 제올라이트의 중량비가 약 7:3 내지 약 5:5 인 제1층과 제3층의 사이에, 티타니아 나노튜브 대 제올라이트의 중량비가 약 5:5 내지 약 3:7 인 제2층이 삽입되어 있는 적층형 필터재료일 수 있다.
본 개시의 필터재료는, 예를 들면, 티타니아 나노튜브, 제올라이트, 바인더 및 물을 볼밀로 혼합하여 얻은 슬러리를 성형한 후, 성형체를 건조함으로써 제조될 수 있다. 물의 투입량은, 예를 들면, 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더의 합계 중량 100 중량부를 기준으로 하여, 약 50 내지 약 150 중량부일 수 있다. 성형체의 건조 온도는, 예를 들면, 약 90 ℃ 내지 약 200 ℃일 수 있다.
본 개시의 필터재료는, 다른 예를 들면, 티타니아 나노튜브, 제올라이트, 바인더 및 물을 볼밀로 혼합하여 얻은 분무용 졸을 지지체의 표면에 도포한 후, 도포된 지지체를 건조함으로써, 지지체 코팅의 형태로 제조될 수 있다. 물의 투입량은, 예를 들면, 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더의 합계 중량 100 중량부를 기준으로 하여, 약 50 내지 약 150 중량부일 수 있다. 도포된 지지체의 건조 온도는, 예를 들면, 약 300 ℃ 내지 약 600 ℃일 수 있다.
본 개시에서는 또한, 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함하는 필터를 제공한다. 필터 지지체로서는, 예를 들면, 금속 폼(metal foam), 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 등이 사용될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 필터 지지체로서 다공성 담체인 코디어라이트(cordierite )가 사용될 수 있다.
본 개시에서는 또한, 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 상기 필터 지지체의 표면에 위치하는 제1피복층 및 상기 제1피복층의 외부표면에 위치하는 제2피복층을 포함하며, 상기 제1피복층은 제올라이트 및 바인더를 포함하고, 상기 제2피복층은 티타니아 나노튜브 및 바인더를 포함하는 필터를 제공한다.
필터 지지체로서는, 예를 들면, 금속 폼(metal foam), 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 등이 사용될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 필터 지지체로서 다공성 담체인 코디어라이트(cordierite )가 사용될 수 있다.
<실시예>
제조예 1 ----- K- TNT 의 제조
테프론 용기가 내장되어 있는 오토클레이브에, 티타니아 분말(Degussa P-25) 40 g과 KOH 13N 수용액 450 g을 투입한 후, 140 ℃에서 36 시간 동안 수열합성하여, 티타니아를 나노튜브 형태의 티타네이트로 전환시켰다. 여과에 의하여 반응 혼합물로부터 분리된 티타네이트 나노튜브를, 중성(pH 7)이 될 때까지 증류수로 세척하였다. 세척된 티타네이트 나노튜브를 110 ℃에서 24 시간 동안 건조하였다. 이렇게 얻은 티타네이트 나노튜브를 K-TNT라 명명한다.
제조예 2 ----- KH - TNT 의 제조
테프론 용기가 내장되어 있는 오토클레이브에, 티타니아 분말(Degussa P-25) 40 g과 KOH 13N 수용액 450 g을 투입한 후, 140 ℃에서 36 시간 동안 수열합성하여, 티타니아를 나노튜브 형태의 티타네이트로 전환시켰다. 여과에 의하여 반응 혼합물로부터 분리된 티타네이트 나노튜브를, 중성(pH 7)이 될 때까지 증류수로 세척하였다. 세척된 티타네이트 나노튜브를 HCl 수용액(35 wt%)으로 5회 산세척하여, 티타네이트 나노튜브의 K+를 H+로 이온교환하였다. 이온교환된 티타네이트 나노튜브를 110 ℃에서 24 시간 동안 건조하였다. 이렇게 얻은 티타네이트 나노튜브를 KH-TNT로 명명한다.
제조예 3 ----- KH - TNT [400]의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT를, 전기로에서, 400 ℃에서 4 시간 동안 열처리하였다. 열처리된 KH-TNT를 KH-TNT[400]으로 명명한다. 여기서 "400"은 열처리 온도를 의미한다.
제조예 4 ----- KH - TNT [500]의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT를, 전기로에서, 500 ℃에서 4 시간 동안 열처리하였다. 열처리된 KH-TNT를 KH-TNT[500]으로 명명한다. 여기서 "500"은 열처리 온도를 의미한다.
제조예 5 ----- KH - TNT [600]의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT를, 전기로에서, 600 ℃에서 4 시간 동안 열처리하였다. 열처리된 KH-TNT를 KH-TNT[600]으로 명명한다. 여기서 "600"은 열처리 온도를 의미한다.
제조예 6 ----- Co (0.1)KH- TNT 의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT 40 g을, CoNO3 0.1M 수용액 450 g에 투입하였다. KH-TNT와 CoNO3 수용액의 혼합물을 6 시간 동안 교반함으로써, KH-TNT에 Co가 담지되도록 하였다. Co가 담지된 KH-TNT를 여과에 의하여 상기 혼합물로부터 분리하였다. Co가 담지된 KH-TNT를 110 ℃에서 24 시간 동안 건조하였다. 이렇게 얻은 Co-담지 KH-TNT를 Co(0.1)KH-TNT 로 명명한다. 여기서 "0.1"은 사용된 CoNO3 수용액의 농도를 의미한다.
제조예 7 ----- Cu (0.1)KH- TNT 의 제조
CoNO3 0.1M 수용액 대신에 CuNO3 0.1M 수용액을 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 Cu-담지 KH-TNT를 얻었다.
제조예 8 ----- Fe (0.1)KH- TNT 의 제조
CoNO3 0.1M 수용액 대신에 FeNO3 0.1M 수용액을 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 Fe-담지 KH-TNT를 얻었다.
제조예 9 ----- Mn (0.1)KH- TNT 의 제조
CoNO3 0.1M 수용액 대신에 MnNO3 0.1M 수용액을 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 Mn-담지 KH-TNT를 얻었다.
제조예 10 ----- Co (0.1)KH- TNT [600]의 제조
제조예 6에서 얻은 Co(0.1)KH-TNT를, 전기로에서, 600 ℃에서 4 시간 동안 열처리하여, Co(0.1)KH-TNT[600]을 제조하였다.
제조예 11 ----- Cu (0.1)KH- TNT [600]의 제조
제조예 7에서 얻은 Cu(0.1)KH-TNT를, 전기로에서, 600 ℃에서 4 시간 동안 열처리하여, Cu(0.1)KH-TNT[600]을 제조하였다.
제조예 12 ----- Fe (0.1)KH- TNT [600]의 제조
제조예 8에서 얻은 Fe(0.1)KH-TNT를, 전기로에서, 600 ℃에서 4 시간 동안 열처리하여, Fe(0.1)KH-TNT[600]을 제조하였다.
제조예 13 ----- Mn (0.1)KH- TNT [600]의 제조
제조예 9에서 얻은 Mn(0.1)KH-TNT를, 전기로에서, 600 ℃에서 4 시간 동안 열처리하여, Mn(0.1)KH-TNT[600]을 제조하였다.
실시예 1 ----- 필터재료의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT 20 g, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 20 g 및 벤토나이트((주)한국수드케미) 4 g을 볼밀을 사용하여 24 시간 동안 혼합하였다. 이렇게 얻은 혼합물 40 g 을 사용하여, 원형 디스크(직경 10 mm, 두께 3 mm)의 형태로 프레스 성형하였다. 이렇게 얻은 원형 디스크가 실시예 1의 필터재료이다.
실시예 2 ----- 적층형 필터재료의 제조
실시예 2에서는, 3개의 디스크가 적층된 형태의 필터재료를 제조한다.
먼저, 제조예 2에서 얻은 KH-TNT 28 g, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 12 g 및 벤토나이트((주)한국수드케미) 4 g을 볼밀을 사용하여 24 시간 동안 혼합하였다. 이렇게 얻은 혼합물 40 g 을 사용하여, 원형 디스크(직경 10 mm, 두께 3 mm)의 형태로 프레스 성형하였다. 이렇게 얻은 원형 디스크가 제1디스크이다.
제조예 2에서 얻은 KH-TNT 12 g, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 28 g 및 벤토나이트((주)한국수드케미) 4 g 을 볼밀을 사용하여 24 시간 동안 혼합하였다. 이렇게 얻은 혼합물 40 g 을 사용하여, 원형 디스크(직경 10 mm, 두께 3 mm)의 형태로 프레스 성형하였다. 이렇게 얻은 원형 디스크가 제2디스크이다.
제조예 2에서 얻은 KH-TNT 28 g, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 12 g 및 벤토나이트((주)한국수드케미) 4 g을 볼밀을 사용하여 24 시간 동안 혼합하였다. 이렇게 얻은 혼합물 40 g 을 사용하여, 원형 디스크(직경 10 mm, 두께 3 mm)의 형태로 프레스 성형하였다. 이렇게 얻은 원형 디스크가 제3디스크이다.
제1, 제2 및 제3 디스크를 프레스 성형에 의하여 1개의 디스크로 적층하여, 실시예 2의 적층형 필터재료(두께: 3 mm, 직경: 10 mm, 무게: 0.38 g)를 제조하였다. 이러한 적층형 필터재료에 있어서, 제1디스크의 KH-TNT 대 MFI-형 제올라이트의 중량비는 7:3이고, 제2디스크의 KH-TNT 대 MFI-형 제올라이트의 중량비는 3:7이며, 제3디스크의 KH-TNT 대 MFI-형 제올라이트의 중량비는 7:3이다.
실시예 3 ----- 필터의 제조
직경 15 mm, 높이 15 mm 의 수직 원통들이 횡으로 연결되어 있는 플라스틱 격자를 필터 지지체로 사용하였다. 필터 지지체의 각 원통에 실시예 2의 필터재료를 2개씩 삽입하였다. 그 다음, 필터 지지체의 양면에 망구조의 천을 부착하였다. 완성된 필터의 외형 크기는 340 mm x 340 mm x 15 mm 이었다.
실시예 4 ----- 필터의 제조
먼저, 제조예 2에서 얻은 KH-TNT 40 g, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 40 g, 티타늄계 바인더(HT-1, (주)빛과환경) 400 g 및 용매(에탄올)를 혼합하여 분무용 졸을 제조하였다. 그 다음, 340X340X15mm 크기의 3차원 다공성 코디어라이트(대산케미칼)를, 스프레이 코팅기를 이용하여 분무용 졸로 도포한 후, 500 ℃에서 6시간 동안 열처리하여, 도 14와 같은 광촉매 필터를 제조하였다.
실시예 5 ----- 필터의 제조
먼저, MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8) 40 g, 티타늄계 바인더(HT-1, (주)빛과환경) 400 g 및 용매(에탄올)을 혼합하여 제1피복층용 분무용 졸을 제조하였다.
그 다음, 제조예 2에서 얻은 KH-TNT 40 g, 티타늄계 바인더(HT-1, (주)빛과환경) 400 g 및 용매(에탄올)을 혼합하여 제2피복층용 분무용 졸을 제조하였다.
그 다음, 340X340X15mm 크기의 3차원 다공성 코디어라이트(대산케미칼)를, 스프레이 코팅기를 이용하여 제1피복층용 분무용 졸로 도포한 후, 500 ℃에서 6시간 동안 열처리하였다.
그 다음, 제1피복층을 갖는 코디어라이트를 스프레이 코팅기를 이용하여 제2피복층용 분무용 졸로 도포한 후, 500 ℃에서 6시간 동안 열처리함으로써 실시예 5의 필터를 제조하였다.
비교예 1 ----- 필터의 제조
제조예 2에서 얻은 KH-TNT 대신에 티타니아(P-25)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 비교예 1의 필터를 제조하였다.
<평가방법>
(1) X선 회절 분석
CuKa1 X-선(λ=1.54056Å)과 Ni-필터를 사용하는 X선 회절 분석기(X-ray diffractometer; Rigaku, D/MAX Uitima III)로 40kA와 40mA 조건에서 X-선 회절패턴을 그렸다. 2θ가 5 ~ 90°범위에서 2°/min 속도로 그렸다.
(2)주사형 전자현미경 분석
주사형 전자현미경(Hitachi S-4700)을 사용하였다. 시료 내 구성원소의 함량은 주사형 전자현미경에 부착된 EDX(Energy Dispersive X-ray Spectrometer, Horiba EX-250)로 측정하였다.
(3) 질소 흡착등온선의 측정
자동화된 부피식 흡착장치(Mirae SI, nanoPorosity-XG)를 사용하였다. 300 ℃에서 한 시간 동안 배기한 후, 액체질소 온도(77K)에서 질소의 흡착과 탈착과정을 조사하였다. 시료의 표면적은 BET식을 이용하여 계산하였다.
(4) 아세트알데히드의 흡착/분해 성능 실험
반응기(220×125×80mm)와 기체크로마토그래피(Gas-chromatography, HP-5900)를 이용하여, 아세트알데히드 흡착/분해 성능을 측정하였다. 반응기 내에는 UV 램프가 장착되었다. 기체크로마토그래피에는 FID(Flame Ionization Detector) 검출기와 HP-5 컬럼이 장착되었다. 기체크로마토그래피의 측정 조건은 다음과 같다: 주입부와 검출부의 온도는 250℃이었고, 오븐의 온도는 40℃에서 60℃까지 5℃의 속도로 상승되었고 100℃까지 2℃/min의 속도로 상승되도록 설정되었다. 시료(예들 들어, 광촉매) 0.5 g을 샬레에 넓게 펴서 반응기 내에 넣은 후, 아세트알데히드(Fox-chemicals, 99.9%) 2,000ppm을 반응기 내로 주입하였다. 그 다음, 기체크로마토그래피를 사용하여, 시간에 따른 반응기 내의 공기 중의 아세트알데히드 농도의 변화를 측정하였다. 흡착 성능은, UV램프를 끈 상태에서, 반응기 내의 아세트알데히드 농도가 더 이상 감소하지 않을 때까지(1시간 정도) 측정되었다. 분해 성능은 흡착이 끝난 후 UV 램프를 켠 상태에서 200분 동안 측정되었다.
(5) 챔버 테스트
광촉매 필터(외형 크기: 340x340x15mm)를 장착할 수 있도록 공기청정기(HC-M530R, 삼성전자) 내부를 개조하였다. 개조된 공기청정기에 광촉매 필터와 2개의 8W UV램프를 장착하였다. 챔버 테스트는 CA규격의 챔버법(실내공기청정기 규격 SPS-KACA002-132)에 따라 수행되었다. 테스트 가스로서 암모니아, 아세트알데히드 및 초산을 사용하였다. 공기청정기를 수용하는 챔버의 크기는 4 m3이었다. 각각의 테스트 가스의 챔버 내 초기 농도는 10 ppm 이었다. 챔버 내 공기청정기 운전시간은 30분이었다. 챔버 내 가스의 분석을 위하여 FT-IR을 사용하였다.
<평가결과>
(1) 티타니아(P-25), K-TNT 및 KH-TNT 특성 비교
결정구조 및 입자 모양
최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT(수열합성 만을 거친 티타네이트 나노튜브), 제조예 2의 KH-TNT(수열합성 및 산세척을 거친 티타네이트 나노튜브) 및 제조예 3의 KH-TNT[600](수열합성, 산세척 및 열처리를 거친 티타네이트 나노튜브)의 XRD 분석결과를 도 1에 나타내었다.
도 1을 참조하면, 티타니아(P-25)는 널리 알려져 있는 바와 같이 아나타제 결정 및 루타일 결정의 혼합물이었다. 이와 달리, K-TNT는 티타네이트 결정구조를 가지고 있었다. 즉, KOH 수용액을 사용한 수열합성 과정에서, 강염기에 의해 티타니아의 결정구조가 깨진다. 이어서, 결정구조가 깨진 티타니아는 칼륨과의 반응을 통하여 자기조립 현상을 겪게 된다. 이러한 자기조립 현상에 의하여, 티타네이트 결정구조가 형성되는 것으로 추정된다.
열처리 과정에서 열에 의해 티타네이트 결정구조가 깨진 KH-TNT[600]는 다시 아나타제 결정구조로 되돌아 왔다.
최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT, 제조예 2의 KH-TNT 및 제조예 3의 KH-TNT[600]의 주사전자현미경 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2의 (a)는 티타니아(P-25)의 입자모양을, (b)는 제조예 1의 K-TNT의 입자모양을, (c)는 제조예 2의 KH-TNT의 입자모양을, 그리고, (d)는 제조예 3의 KH-TNT[600]의 입자모양을 보여주고 있다.
티타니아(P-25)의 입자형태는 구형이었으며, 그 입자크기는 30 ~ 40 nm 이었다. 수열합성을 거친 제조예 1의 K-TNT의 입자는 20 nm 굵기의 장섬유형 나노튜브이었다.
제조예 3의 KH-TNT[600]의 입자는 단섬유 형태의 나노튜브이었다. 산처리 및 소성과정을 거치면서 장섬유형 나노튜브가 절단된 것으로 추정된다. 그에 따라, 장섬유형 나노튜브가, 한쪽이 열려있는 단섬유 형태의 나노튜브로 변화되었다.
비표면적
최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT(수열합성 만을 거친 티타네이트 나노튜브), 제조예 2의 KH-TNT(수열합성 및 산세척을 거친 티타네이트 나노튜브) 및 제조예 3의 KH-TNT[600](수열합성, 산세척 및 열처리를 거친 티타네이트 나노튜브)에 대하여 질소흡착 등온선 분석을 실시하였으며, 그 결과로부터 비표면적을 산출하였다.
티타니아(P-25)의 비표면적은 60.15 m2/g이었고, 제조예 1의 K-TNT는 242.85 m2/g이었고, 제조예 2의 KH-TNT는 328.71 m2/g이었다. 즉, 제조예 2의 KH-TNT는 티타니아(P-25) 보다 약 5배 증가한 비표면적을 갖고 있다.
아세트알데히드의 흡착/분해 성능 실험
최초 출발 물질인 티타니아(P-25), 제조예 1의 K-TNT(수열합성 만을 거친 티타네이트 나노튜브) 및 제조예 2의 KH-TNT(수열합성 및 산세척을 거친 티타네이트 나노튜브)에 대한 아세트알데히드 흡착/분해 성능 실험결과를 도 3에 나타내었다.
티타니아(P-25)의 흡착성능은 미미하였다. K-TNT는, 티타니아(P-25)에 비하여 매우 높은 비표면적을 가지고 있음에도 불구하고, 흡착성능을 전혀 발휘하지 못하였다. 이와 달리, KH-TNT는 현저히 향상된 흡착성능을 보였다. 또한, KH-TNT는, 티타니아(P-25) 및 K-TNT에 비하여, 현저히 향상된 분해성능을 발휘하였다.
(3) KH-TNT의 소성(열처리)온도에 따른 특성 변화
입자모양
제조예 2의 KH-TNT, 제조예 3의 KH-TNT[400], 제조예 4의 KH-TNT[500] 및 제조예 5의 KH-TNT[600]의 주사전자현미경 사진을 도 4에 나타내었다. 도 4의 (a)는 제조예 2의 KH-TNT를, (b)는 제조예 3의 KH-TNT[400]을, (c)는 제조예 4의 KH-TNT[500]을, 그리고 (d)는 제조예 5의 KH-TNT[600]을 보여준다.
110 ℃에서의 건조 만을 겪은 제조예 2의 KH-TNT는 잘 발달된 장섬유 형태이다. 400 ℃ 이상에서 소성된 제조예 3의 KH-TNT[400], 제조예 4의 KH-TNT[500] 및 제조예 5의 KH-TNT[600]는 단섬유 형태이다. 즉, 소성에 의하여, 장섬유 형태가 단섬유 형태로 바뀌었다. 소성온도가 올라갈수록 단섬유 형태가 더욱 우세하게 발생하였다. 소성에 의하여, 티타네이트 구조가 안정한 티타니아 결정구조로 변하는 것으로 보인다.
비표면적
제조예 2의 KH-TNT, 제조예 4의 KH-TNT[500] 및 제조예 5의 KH-TNT[600]에 대하여 질소흡착 등온선 분석을 실시하였으며, 그 결과로부터 비표면적을 산출하였다.
소성을 거치지 않은 제조예 2의 KH-TNT의 비표면적은 326.57 m2/g이었고, 500 ℃에서 소성된 제조예 4의 KH-TNT[500]의 비표면적은 119 m2/g이었고, 600 ℃에서 소성된 제조예 5의 KH-TNT[600]의 비표면적은 68.41 m2/g이었다. 소성온도가 증가함에 따라, 비표면적이 현저히 감소하였다. 이는 소성에 의하여 나노튜브가 나노로드(nano-rod)로 변하기 때문이다.
(4) 전이금속 담지 효과
입자모양
도 5에, (a) 제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT, (b) 제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT 및 제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT의 주사전자현미경 사진을 나타내었다. 도 5에 나타난 바와 같이, 나노튜브의 외부표면에 전이금속 입자들이 고정되어 있었다. 특히, Cu 또는 Fe 입자가 담지된 나노튜브는 단섬유 형태로 변형되었다.
EDX 분석
표 1에 제조예 2의 KH-TNT에 대한 EDX 분석결과를 나타내었다. 표 2에 제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT에 대한 EDX 분석결과를 나타내었다. 표 3에 제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT에 대한 EDX 분석결과를 나타내었다. 표 4에 제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT에 대한 EDX 분석결과를 나타내었다. 표 1에 비추어 볼 때, 표 2 내지 표 4는 각각의 전이금속이 담지되어 있다는 것을 보여준다.
제조예 2의 KH-TNT
원소 중량% 원자%
C 9.36 18.37
O 37.35 55.05
Cl 0.89 0.59
K 1.61 0.97
Ti 50.79 25.02
합계 100.00 100.00
제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT
원소 중량% 원자%
C 5.72 11.44
O 41.15 61.72
Cl 0.29 0.20
K 0.44 0.27
Ti 52.04 26.12
Co 0.36 0.25
합계 100.00 100.00
제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT
원소 중량% 원자%
C 8.40 16.62
O 38.17 56.66
Cl 0.77 0.51
K 1.02 0.62
Ti 51.48 25.53
Cu 0.16 0.06
합계 100.00 100.00
제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT
원소 중량% 원자%
C 13.34 23.40
O 43.89 57.78
Cl - -
K 0.28 0.15
Ti 42.23 18.57
Fe 0.26 0.10
합계 100.00 100.00
아세트알데히드 흡착/분해 실험
제조예 2의 KH-TNT, 제조예 6의 Co(0.1)KH-TNT, 제조예 7의 Cu(0.1)KH-TNT, 제조예 8의 Fe(0.1)KH-TNT, 제조예 9의 Mn(0.1)KH-TNT, 제조예 10의 Co(0.1)KH-TNT[600], 제조예 11의 Cu(0.1)KH-TNT[600], 제조예 12의 Fe(0.1)KH-TNT[600] 및 제조예 13의 Mn(0.1)KH-TNT[600]에 대한 아세트알데히드 흡착/분해 실험을 도 6 및 도 7에 나타내었다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 대체적으로 전이금속이 담지된 광촉매의 아세트알데히드 흡착/분해 성능은, 전이금속을 담지하지 않은 KH-TNT 보다는 낮았다. 전이금속 담지 과정에서의 나노튜브 단섬유화에 의하여 흡착능력이 저감되고, 전이금속입자들이 나노튜브에 도달하는 UV 광을 차단하여 광활성이 감소되었기 때문인 것으로 추정된다.
주목할 점은, 소성된 전이금속-담지 TNT의 흡착능력이 소성되지 않은 전이금속-담지 TNT에 비하여 획기적으로 증가하였다는 점이다. 게다가, 소성된 전이금속-담지 TNT의 흡착능력은 전이금속이 담지되지 않은 KH-TNT 보다도 더욱 우수하였다.
(5) 제올라이트의 특성
아세트알데히드 흡착성능
MFI-형 제올라이트((주)빛과환경, Si/Al 몰비 = 23.8, 비표면적= 425 m2/g )와 FAU-형 제올라이트((주)제오빌더, Si/Al 몰비 = 5, 비표면적= 685 m2/g)에 대한 아세트알데히드 흡착성능 분석결과를 각각 도 8 및 도 9에 나타내었다. 도 8을 참조하면, MFI 제올라이트는 20분 만에 주입된 아세트알데히드의 4/5인 8,000ppm을 흡착하였다. 이에 반해, 도 9에 나타난 바와 같이, FAU 제올라이트의 아세트알데히드 흡착성능은 매우 미약한 것으로 나타났다. FAU 제올라이트의 Si/Al 몰비가 매우 낮기 때문에, FAU 제올라이트의 표면은 친수성을 띠게 된다. 그에 따라, FAU 제올라이트는 소수성 유기물인 아세트알데히드를 거의 흡착하지 못하였다. 따라서, 소수성 유기물 흡착성능을 높이는 데 있어서, 소수성인 제올라이트가 친수성 제올라이트 보다 더 유리하다.
Si / Al 몰비에 따른 아세트알데히드 흡착성능
Si/Al 몰비에 따른 제올라이트의 흡착 특성을 살펴보기 위해 Si/Al 몰비가 다른 3개의 MFI 제올라이트((주)코스모화학)를 사용하여 실험한 결과를 도 10 내지 도 12에 나나태었다. 도 10은 Si/Al 몰비가 35인 제올라이트, 도 11은 Si/Al 몰비가 100인 제올라이트, 도 12는 Si/Al 몰비가 200인 제올라이트의 아세트알데히드 흡착성능을 보여준다. 상기 세 종류의 제올라이트의 비표면적은 각각 390.42, 399.81, 370.60 m2/g이었다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, Si/Al몰비가 35인 제올라이트는 아세트알데히드 16,800ppm을 흡착하였으며, Si/Al몰비가 100인 제올라이트는 25,600ppm을 흡착하였으며, Si/Al몰비가 200인 제올라이트는 28,500ppm을 흡착하였다. 상기 세 종류의 제올라이트는 비표면적이 유사하나 아세트알데히드 흡착능력은 차이가 많이 났다. Si/Al몰비가 200인 제올라이트처럼 산세기가 약할수록 제올라이트 표면이 소수성을 가지므로, 소수성인 아세트알데히드가 더 많이 흡착되는 것으로 생각된다. 따라서 반대의 경우 Si/Al 몰비가 낮은 제올라이트일수록 친수기를 가지는 유기화합물을 더 흡착할 것으로 생각된다.
(7) 필터재료의 성능
실시예 1의 단층형 필터재료 및 실시예 2의 적층형 필터재료에 대한 아세트알데히드 흡착/분해성능 실험결과를 도 13에 나타내었다. 도 13을 참조하면, 실시예 1의 광촉매 필터는 실시예 2의 광촉매 필터에 비해 흡착력이 높은 반면, 광분해성능은 낮았다. 이는 각 필터 표면에 존재하는 TNT와 제올라이트의 함량에 따른 것으로 표면에 TNT의 양이 많이 노출된 실시예 2는 광분해성능이, 제올라이트 양이 많이 노출된 실시예 1은 흡착력이 높았다.
(8) 챔버 테스트
실시예 4의 필터, 실시예 5의 필터 및 비교예 1의 필터에 대하여 챔버테스트를 실시하였다. 그 결과를 표 5에 요약하였다.
구분 테스트 가스 실시예 4 실시예 5 비교예 1
1회 제거율

 CH3CHO 40 % 75 % 5 %
CH3COOH 100 % 100 % 100 %
NH3 100 % 100 % 50 %
2회 제거율

 CH3CHO 40 % 70 % 4 %
CH3COOH 100 % 100 % 100 %
NH3 90 % 95 % 45 %
3회 제거율

 CH3CHO 40 % 60 % 3 %
CH3COOH 100 % 100 % 100 %
NH3 70 % 90 % 40 %

Claims (10)

  1. 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함하는 필터재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 티타니아 나노튜브가 티타니아 분말에 알칼리수용액을 이용한 수열합성과정, 산처리과정 및 소성과정을 가하여 얻어진 것을 특징으로 하는 필터재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제올라이트는 MFI-형 제올라이트인 것을 특징으로 하는 필터재료.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제올라이트의 Si/Al 몰비가 20 내지 100 인 것을 특징으로 하는 필터재료.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더가 벤토나이트, 알루미나, 실리카, 아파타이드, 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 필터재료.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 필터재료가, 상기 티타니아 나노튜브와 상기 제올라이트의 함량비를 서로 달리하는 복수의 층으로 이루어진 적층형 필터재료인 것을 특징으로 하는 필터재료.
  7. 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 티타니아 나노튜브, 제올라이트 및 바인더를 포함하는 필터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 필터 지지체가 코디어라이트인 것을 특징으로 하는 필터.
  9. 필터 지지체 및 상기 필터 지지체의 표면을 피복하는 필터재료층을 포함하는 필터에 있어서, 상기 필터재료층이 상기 필터 지지체의 표면에 위치하는 제1피복층 및 상기 제1피복층의 외부표면에 위치하는 제2피복층을 포함하며, 상기 제1피복층은 제올라이트 및 바인더를 포함하고, 상기 제2피복층은 티타니아 나노튜브 및 바인더를 포함하는 필터.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 필터 지지체가 코디어라이트인 것을 특징으로 하는 필터.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015114757A1 (de) 2014-09-04 2016-03-10 Seoul Viosys Co., Ltd Photokatalytischer filter, verfahren zu dessen herstellung und verfahren zu dessen reaktivierung
JP6866596B2 (ja) * 2015-09-30 2021-04-28 Toto株式会社 光触媒塗装体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5633046A (en) * 1995-05-22 1997-05-27 Xerox Corporation Multiple dip coating method
US6391077B1 (en) * 1998-04-06 2002-05-21 Lead Industry Company, Ltd. Apparatus for removing fine particles in exhaust gas and apparatus for cleaning exhaust gas
US6560959B2 (en) * 1999-12-06 2003-05-13 Denso Corporation Exhaust gas purification apparatus of internal combustion engine
JP2001170497A (ja) * 1999-12-14 2001-06-26 Cataler Corp 空気浄化触媒
US20020037244A1 (en) * 2000-09-26 2002-03-28 Toshio Takahashi Air cleaner
CN100548889C (zh) * 2003-04-15 2009-10-14 住友化学株式会社 二氧化钛纳米管及其制造方法
JP2007190533A (ja) * 2006-01-23 2007-08-02 Iris Ohyama Inc 光触媒シート及び同光触媒シートを使用したエアーフィルタ
WO2008132823A1 (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Panasonic Corporation 光触媒性材料及びこれを用いた光触媒性部材と浄化装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180087514A (ko) * 2017-01-24 2018-08-02 삼성전자주식회사 광촉매 필터를 포함하는 전자장치

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