KR20150109191A - Inorganic hollow beads coated photocatalyst for a water treatment and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a photocatalyst-supported inorganic hollow bead for water treatment and a manufacturing method thereof. According to the present invention, the photocatalyst-supported inorganic hollow bead for water treatment is manufactured in micrometer size, and has the large specific surface area, thereby having high processing efficiency. Also, the present invention has a specific gravity of 0.7-1.1, is manufactured in a form of a fluidized bed, and is easy to recollect after water treatment, thereby being able to be applied to processes of which an additional removal of organic materials are needed among facilities for purified water, wastewater treatment, recycling facility, and water treatment facilities. According to the present invention, the method for manufacturing the photocatalyst-supported inorganic hollow bead for water treatment can solve a problem, that is, a desorption of the photocatalyst when an oxidation reaction or a decomposition of a support and an adhesive by coating the photocatalyst with hollow inorganic supports by means of a sol-gel method without using the organic support or the adhesive. Also, the manufacturing method has simple manufacturing processes and can be widely applied to a water treatment field due to a high photocatalytic activity.

Description

수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드 및 이의 제조방법{Inorganic hollow beads coated photocatalyst for a water treatment and method for manufacturing the same}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a photocatalyst-containing inorganic hollow bead for water treatment,

본 발명은 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무기물질로 구성된 마이크로미터 크기의 중공비드 지지체의 표면에 결정형의 이산화티타늄을 고정시켜 제조한 것으로 넓은 비표면적으로 인해 자외선(UV)과의 산화 반응이 활발하여 수질 오염원 중 하나인 유기물질을 분해하는 능력이 뛰어나고, 마이크로미터의 크기로 인해 유기물질 분해 후 회수가 용이한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment and a method for producing the hollow bead. More particularly, the present invention relates to a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment, which is produced by fixing crystalline titanium dioxide on the surface of a micrometer- Which is one of the pollutants of water due to active oxidation reaction with ultraviolet rays (UV), has excellent ability to decompose organic materials, and is easy to recover after decomposition of organic materials due to the size of micrometer. ≪ / RTI >

광촉매 물질로 일반적으로 사용되는 이산화티타늄은 타 소재에 비해 저렴하고 광촉매로서의 내구성과 내마모성이 우수하며, 인체에 무해하여 안정성이 뛰어난 장점이 있다.Titanium dioxide, which is generally used as a photocatalyst, is inexpensive compared to other materials, has excellent durability and abrasion resistance as a photocatalyst, and is harmless to the human body and has excellent stability.

광촉매란 빛을 흡수하여 광반응 속도를 증가시키는 촉매를 의미한다. 상세하게는 빛을 흡수하여 전자를 여기 시켜 형성된 전자와 정공이 광촉매의 표면에 도달하면, 전자와 정공은 산소 또는 물과 반응하여 다양한 라디컬(radical)을 발생시키고, 이 라디컬의 산화 효과로 입자의 표면상에 흡수된 물질은 산화되고 분해된다.즉, 광촉매는 빛 에너지를 흡수하여 산화·환원 반응을 일으켜 오염물을 분해하는 역할을 한다. 따라서 수질 오염원 중 하나인 유기물질을 분해하는 수처리 분야에서 광촉매에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Photocatalyst means a catalyst that absorbs light and increases photoreaction rate. Specifically, when electrons and holes, which are formed by exciting light and exciting electrons, reach the surface of the photocatalyst, electrons and holes react with oxygen or water to generate various radicals, and by this oxidation effect The material adsorbed on the surface of the particles is oxidized and decomposed. That is, the photocatalyst absorbs light energy and causes an oxidation / reduction reaction to decompose contaminants. Therefore, many researches on photocatalysts are being conducted in the field of water treatment that decomposes organic materials, one of the water pollutants.

과거에는 수처리 분야에서 이산화티타늄 광촉매 분말을 이용하는 방법이 많이 연구되었고, 그 중 나노미터(㎚) 크기의 광촉매 분말을 이용하는 방법은 효율은 뛰어나지만 수처리 후 광촉매 분말을 회수가 어려워 수처리 공정 후 회수공정을 추가로 구성해야 한다는 문제점이 있다.In the past, many methods of using titanium dioxide photocatalyst powder in the water treatment field have been studied. Among them, the method using nanometer (nm) sized photocatalyst powder has excellent efficiency, but it is difficult to recover the photocatalyst powder after the water treatment. There is a problem that it needs to be further configured.

따라서, 최근에는 광촉매를 지지체에 고정하는 고정화 방법들이 개발되고 있는데 일반적으로 유리섬유 또는 석영관 등에 광촉매가 코팅되어 있는 고정화 타입을 사용하거나, 나노미터(㎜) 크기의 지지체에 광촉매를 코팅시킨 유동형 타입이 사용되고 있다.Recently, immobilization methods for fixing a photocatalyst to a support have been developed. In general, immobilization methods in which a photocatalyst is coated on a glass fiber or a quartz tube, or a floating type in which a photocatalyst is coated on a nanometer (mm) Has been used.

고정형 광촉매 담체의 경우 설치 및 운전이 쉬우나 비표면적이 작아 처리효율이 떨어진다는 문제점이 있고, 유기지지체 및 접착제를 사용하여 광촉매를 부착함으로 인하여 산화 반응시 광촉매가 탈리되거나 지지체 및 접착제가 분해되는 문제점이 있다. In the case of a fixed type photocatalyst carrier, it is easy to install and operate, but has a problem in that the treatment efficiency becomes poor due to a small specific surface area. Further, there is a problem that the photocatalyst is detached or the support and the adhesive are decomposed during the oxidation reaction due to the attachment of the photocatalyst using the organic support and the adhesive have.

최근에는 처리효율 증대를 위하여 밀리미터(㎜) 크기의 유동형 광촉매 담체가 개발되었으나, 여전히 비표면적이 작아 충분한 처리효과를 기대하기 어렵다.In recent years, a flow type photocatalyst carrier having a millimeter (mm) size has been developed to increase the treatment efficiency. However, since the specific surface area is still small, it is difficult to expect a sufficient treatment effect.

따라서, 유기지지체 및 접착제를 이용하지 않으면서 처리효율이 높고 수처리 후 회수가 용이한 유동상 광촉매의 개발이 요구된다. 이에 본 발명의 마이크로미터(㎛) 크기의 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있을 것이라고 기대된다.Therefore, it is required to develop a fluidized-bed photocatalyst which has high treatment efficiency without using an organic support and an adhesive and is easy to recover after water treatment. It is expected that the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for micrometer (탆) sized water treatment of the present invention can solve the above problems.

한국등록특허 10-1284706Korean Patent No. 10-1284706

본 발명의 목적은 접착제를 사용하지 않고 졸겔(Sol-Gel) 법을 이용하여 무기물질로 구성된 마이크로미터 크기의 중공 비드 지지체의 표면에 이산화티타늄을 고정함으로써 처리효율이 높고 수처리 후 회수가 용이한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a hollow bead support having a micrometer-sized hollow bead support made of an inorganic material by using a sol-gel method without using an adhesive and having a high processing efficiency, The present invention provides a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead.

본 발명의 다른 목적은 상기의 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

중공 형태의 무기입자;Hollow inorganic particles;

상기 무기입자 표면에 코팅된 이산화티타늄을 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제공한다.The present invention also provides a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment comprising titanium dioxide coated on the surface of the inorganic particles.

상기 무기입자는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The inorganic particles may be silica (silica), alumina (alumina), titania, or a mixture thereof.

상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 크기는 50 내지 1000 ㎛ 일 수 있다. The size of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment may be 50-1000 mu m.

상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 비중은 0.7 내지 1.1일 수 있다.The specific gravity of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment may be 0.7 to 1.1.

본 발명은 상기의 다른 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above-mentioned problems,

(a) 무기 중공비드 지지체, 티타니아 전구체 및 용매의 혼합물을 교반시키는 단계;(a) stirring a mixture of an inorganic hollow bead support, a titania precursor and a solvent;

(b) 상기 교반되고 있는 혼합물의 상층부에 물을 첨가 후 재교반하여 가수분해축합 하는 단계; (b) hydrolyzing and condensing the mixture by adding water to the upper portion of the mixture being stirred,

(c) 상기 가수분해축합 후 처리수와 분리하는 단계; 및(c) separating the water from the treated water after the hydrolysis and condensation; And

(d) 상기 처리수와 분리 후, 소결처리 하여 광촉매를 결정화시키는 단계;를 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법을 제공한다.(d) separating the treated water from the treated water, and sintering the treated water to crystallize the photocatalyst. The present invention also provides a method for manufacturing an inorganic hollow bead for photocatalysis.

상기 무기 중공비드 지지체는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The inorganic hollow bead support may be silica, alumina, titania or a mixture thereof.

상기 용매는 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 부탄올(Butanol), 이소프로필 알코올(IPA) 중 어느 하나일 수 있다.The solvent may be any one of ethanol, methanol, butanol, and isopropyl alcohol (IPA).

상기 첨가하는 물은 용매 100 중량부 기준으로 4 내지 40 중량부일 수 있다.The added water may be 4 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent.

상기 티타니아 전구체는 용매 100 중량부 기준으로 5 내지 50 중량부일 수 있다.The titania precursor may be 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent.

상기 (b) 단계에서 재교반 시간은 10 내지 60 분일 수 있다.In the step (b), the re-stirring time may be 10 to 60 minutes.

상기 광촉매는 아나타제(anatase) 결정 구조를 가지는 이산화티타늄(TiO2)일 수 있다.The photocatalyst may be titanium dioxide (TiO 2 ) having an anatase crystal structure.

상기 소결처리 온도는 450 내지 800 ℃, 소결처리 시간은 1 내지 4시간일 수 있다.The sintering treatment temperature may be 450 to 800 ° C, and the sintering treatment time may be 1 to 4 hours.

본 발명에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드는 마이크로미터 크기로 제조되어 비표면적이 넓어 처리효율이 높고, 수처리 후 회수가 용이하여 정수, 오ㆍ폐수처리 및 재이용시설, 수처리 시설 중 추가로 유기물질의 제거가 필요한 공정 등에 널리 적용될 수 있다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to the present invention is manufactured in a micrometer size and has a high specific surface area, high treatment efficiency, easy recovery after water treatment, and furthermore, an organic matter among water purification and waste water treatment and reuse facilities and water treatment facilities Can be widely applied.

본 발명에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법은 유기지지체 및 접착제를 이용하지 않고 중공형태의 무기 지지체를 졸겔(Sol-Gel) 법을 이용하여 광촉매를 코팅함으로써 산화 반응시 광촉매가 탈리되거나 지지체 및 접착제가 분해되는 문제점을 해결할 수 있다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment according to the present invention can be produced by coating a photocatalyst with a sol-gel method using a hollow inorganic support without using an organic support and an adhesive, The problem that the support and the adhesive are decomposed can be solved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 모식도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 SEM을 이용하여 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조과정을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조과정을 그림으로 나타낸 도면이다.
도 5a는 용매의 종류를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 5b는 용매의 종류를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 6a는 광촉매의 전구체로 사용된 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 6b는 광촉매의 전구체로 사용된 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 7a는 물의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 7b는 물의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 8a는 재교반 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 8b는 재교반 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 9a는 소결처리 온도를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 9b는 소결처리 온도를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 10a는 소결처리 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.
도 10b는 소결처리 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 유기물질의 제거효율 시험 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a photograph of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention, taken using an SEM.
FIG. 3 is a view illustrating a process of manufacturing a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention in order.
FIG. 4 is a view illustrating a process of manufacturing a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) measurement of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by different kinds of solvents.
FIG. 5B is a graph showing the anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by different kinds of solvents.
FIG. 6A is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) analysis of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the addition amount of titanium butoxide used as a precursor of the photocatalyst .
FIG. 6B is a graph showing anatase / ref peak ratio of photocatalyst-bearing inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the amount of titanium butoxide used as a precursor of a photocatalyst.
FIG. 7A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the addition amount of water using X-ray diffraction (XRD).
FIG. 7B is a graph showing an anatase / control peak ratio (anatase / ref peak ratio) of a photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the addition amount of water.
FIG. 8A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared at different agitation times using X-ray diffraction (XRD).
FIG. 8B is a graph showing an anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared at different agitation times.
FIG. 9A is a graph of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the sintering treatment temperature using X-ray diffraction (XRD).
FIG. 9B is a graph showing an anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared at different sintering treatment temperatures.
FIG. 10A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the sintering treatment time using X-ray diffraction (XRD).
FIG. 10B is a graph showing the anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared at different sintering time.
11 is a graph showing the removal efficiency test results of the organic material of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은The present invention

중공 형태의 마이크로 사이즈 무기입자;Micro-sized inorganic particles in a hollow form;

상기 무기입자 표면에 코팅된 이산화티타늄을 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제공한다.The present invention also provides a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment comprising titanium dioxide coated on the surface of the inorganic particles.

상기 무기입자는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.The inorganic particles are preferably silica, alumina, titania or a mixture thereof.

상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 크기는 마이크로 크기인 것이 바람직하고, 50 내지 1000 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. The size of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment is preferably micro-sized, more preferably 50 to 1000 탆.

상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 비중은 0.7 내지 1.1인 것이 바람직하다.The specific gravity of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment is preferably 0.7 to 1.1.

본 발명은 Sol-Gel 법을 이용하여 무기물질로 구성된 마이크로미터 크기의 중공 비드 지지체의 표면에 광촉매를 고정함으로써 처리효율이 높고 수처리 후 회수가 용이한 유동상 광촉매 담체의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing a fluidized-bed photocatalyst carrier having high treatment efficiency and easy recovery after water treatment by fixing a photocatalyst on the surface of a micrometer-sized hollow bead support made of an inorganic material using a Sol-Gel method.

본 발명은 (a) 무기 중공비드 지지체, 티타니아 전구체 및 용매의 혼합물을 교반시키는 단계;The present invention relates to a process for the preparation of (a) an inorganic hollow bead support, a titania precursor and a solvent mixture;

(b) 상기 교반되고 있는 혼합물의 상층부에 물을 첨가 후 재교반하여 가수분해축합 하는 단계; (b) hydrolyzing and condensing the mixture by adding water to the upper portion of the mixture being stirred,

(c) 상기 가수분해축합 후 처리수와 분리하는 단계; 및(c) separating the water from the treated water after the hydrolysis and condensation; And

(d) 상기 처리수와 분리 후, 소결처리 하여 광촉매를 결정화시키는 단계;를 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법을 제공한다.(d) separating the treated water from the treated water, and sintering the treated water to crystallize the photocatalyst. The present invention also provides a method for manufacturing an inorganic hollow bead for photocatalysis.

상기 무기 중공비드 지지체는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.The inorganic hollow bead support is preferably silica, alumina, titania or a mixture thereof.

상기 용매는 알코올류 화합물이라면 모두 가능하나 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 부탄올(Butanol), 이소프로필 알코올(IPA) 중 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.The solvent may be any alcohol compound, but is preferably any one of ethanol, methanol, butanol, and isopropyl alcohol (IPA).

상기 첨가하는 물은 용매 100 중량부 기준으로 4 내지 40 중량부인 것이 바람직하고, 8 내지 16 중량부인 것이 더욱 바람직하다.The water to be added is preferably 4 to 40 parts by weight, more preferably 8 to 16 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent.

상기 티타니아 전구체는 용매 100 중량부 기준으로 5 내지 50 중량부인 것이 바람직하고, 24 내지 36 중량부인 것이 더욱 바람직하다.The titania precursor is preferably 5 to 50 parts by weight, more preferably 24 to 36 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent.

상기 (b) 단계에서 재교반 시간은 10 내지 60 분인 것이 바람직하고, 25 내지 35 분인 것이 더욱 바람직하다.In the step (b), the re-stirring time is preferably 10 to 60 minutes, more preferably 25 to 35 minutes.

상기 광촉매는 아나타제(anatase) 결정 구조를 가지는 이산화티타늄(TiO2)인 것이 바람직하다.The photocatalyst is preferably titanium dioxide (TiO 2 ) having an anatase crystal structure.

상기 소결처리 온도는 450 내지 800 ℃ 인 것이 바람직하고, 800 ℃ 인 것이 더욱 바람직하다.The sintering treatment temperature is preferably 450 to 800 ° C, and more preferably 800 ° C.

상기 소결처리 시간은 1 내지 4시간 인 것이 바람직하고, 1시간 인 것이 더욱 바람직하다.The sintering treatment time is preferably 1 to 4 hours, more preferably 1 hour.

상기 무기 중공비드 지지체는 세노스피어(Cenosphere) 인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The inorganic hollow bead support is preferably a Cenosphere, but is not limited thereto.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

실시예1Example 1 :  : 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 모식도를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조과정을 순서대로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조과정을 그림으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view illustrating a process of manufacturing a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention in order. FIG. 4 is a view illustrating a process of manufacturing a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4에 나타낸 과정과 같이, 먼저 용매로 사용될 메탄올(Methanol, 대정화금, 99%) 25 ㎖ 에 도 1에 나타난 바와 같이 내부가 비어있는 마이크로 중공 비드(20 g)지지체와 TiO2 고정화를 위한 시작물질인 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide, 시그마알드리치, 97% ACS Grade) 7.5 ㎖ 를 혼합한 후 약 1분간 교반시켜 준다. 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 가수분해(Hydrolysis) 반응을 가속화하기 위하여 물(3차 증류수) 2.4 ㎖를 분무기를 이용하여 교반되고 있는 상층부에 고루 분무하여 첨가한 다음 30분간 균일하게 교반한다. 결과로서, 메탄올 내에 TiO2가 코팅된 무기 중공비드 담지 광촉매를 얻는다.As to the process shown in Figure 3 and Figure 4, the methanol first be used as a solvent (Methanol, for purification of gold, 99%) of the micro hollow beads (20 g) with a hollow as indicated in Figure 1 to 25 ㎖ support and the TiO 2 7.5 ml of titanium butoxide (Sigma Aldrich, 97% ACS Grade) as a starting material for immobilization is mixed and stirred for about 1 minute. In order to accelerate the hydrolysis reaction of titanium butoxide, 2.4 ml of water (tertiary distilled water) is added to the upper portion of the stirring by spraying, and the mixture is homogeneously stirred for 30 minutes. As a result, TiO 2 -coated inorganic hollow bead-supported photocatalyst is obtained in methanol.

상기 과정을 통해 얻은 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 마이크로 크기의 격자를 가진 스테인레스 스틸 메쉬를 이용하여 처리수와 담체를 분리하여 준다. 분리된 담체는 넓게 펼쳐 2시간 동안 자연 건조시켜 주면서 숙성시켜준다. 숙성과정에서 표면의 TiO2가 무결정형으로 변화되면서 표면에 더욱 밀착하게 되고, 잔류하고 있는 메탄올은 자연 휘발되어 무결정형 TiO2가 코팅된 광촉매 담지 무기 중공비드를 얻는다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment obtained through the above process are separated from the treated water and the carrier by using a stainless steel mesh having a micro-sized lattice. The separated carrier is spread widely and allowed to mature while letting it dry naturally for 2 hours. During the aging process, the TiO 2 on the surface is changed into the amorphous form to be more closely adhered to the surface, and the residual methanol is naturally volatilized to obtain the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead coated with the TiO 2 .

상기 과정을 통해 얻은 무결정형 TiO2가 코팅된 광촉매 담지 무기 중공비드 를 고온에서 견딜 수 있는 수 있는 내열 재질의 트레이에 2~3 ㎜ 로 도포하여 800 ℃ 로 가열되어 있는 전기로를 이용하여 2시간 동안 소결시켜 표면의 TiO2를 아나타제(Anatase) 결정형으로 만들어 준다. 상기의 과정들을 통해 결과적으로 아나타제(Anatase) 결정형을 가진 TiO2가 코팅된 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads coated with the amorphous TiO 2 obtained through the above process were applied to a tray of a heat resistant material capable of withstanding a high temperature at 2 to 3 mm and then heated for 2 hours using an electric furnace heated to 800 ° C And sintered to make the surface TiO 2 into an anatase crystal form. As a result, the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads coated with TiO 2 having an anatase crystal form are produced.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 SEM을 이용하여 촬영한 사진이다. 이를 통해 상기 실시예에 따른 발명은 무기 물질로 이루어진 마이크로미터 크기의 중공 비드 지지체의 표면에 결정형을 가진 광촉매가 고루 분포되어 있음을 확인할 수 있다.
FIG. 2 is a photograph of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention, taken using an SEM. Thus, it can be seen that the photocatalyst having a crystal form is uniformly distributed on the surface of the micrometer-sized hollow bead support made of an inorganic material.

실시예Example 2 내지 4 : 용매의 종류를 달리한  2 to 4: different types of solvents 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 용매의 종류를 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 2에서는 용매로 에탄올(ethanol)을 사용하였고, 실시예 3에서는 용매로 이소프로필 알코올(IPA)을 사용하였고, 실시예 4에서는 용매로 부탄올(butanol)을 사용하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed. In Example 2, ethanol was used as a solvent. In Example 3, isopropyl alcohol (IPA) was used as a solvent. In Example 4, butanol was used as a solvent to form a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead .

도 5a는 용매의 종류를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 5A is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) measurement of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by different kinds of solvents.

도 5b는 용매의 종류를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 5B is a graph showing the anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by different kinds of solvents.

상기 그래프를 통해 용매가 메탄올인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
It can be seen from the graph that the peak of the anatase crystal of the titanium dioxide photocatalyst is high when the solvent is methanol.

실시예Example 5 내지 6 : 티타늄  5 to 6: Titanium 부톡사이드(Titanium butoxide)의Of titanium butoxide 첨가량을 달리한  With varying amounts of 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 광촉매의 전구체로 사용된 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량을 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 5에서는 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide) 2.5 ㎖ 를 첨가하고, 실시예 6에서는 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide) 5 ㎖ 를 첨가하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of titanium butoxide used as a precursor of the photocatalyst was varied. In Example 5, 2.5 ml of titanium butoxide was added, and in Example 6, 5 ml of titanium butoxide was added to prepare a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment.

도 6a는 광촉매의 전구체로 사용된 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 6A is a graph showing an X-ray diffraction (XRD) analysis of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the addition amount of titanium butoxide used as a precursor of the photocatalyst .

도 6b는 광촉매의 전구체로 사용된 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 6B is a graph showing anatase / ref peak ratio of photocatalyst-bearing inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the addition amount of titanium butoxide used as a precursor of a photocatalyst.

상기 그래프를 통해 티타늄 부톡사이드(Titanium butoxide)의 첨가량이 7.5 ㎖ 인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
When the amount of titanium butoxide added is 7.5 ml, the peak of the anatase crystal of the titanium dioxide photocatalyst is high.

실시예Example 7 내지 10 : 물의 첨가량을 달리한  7 to 10: water with different amounts of addition 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 물의 첨가량을 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 7에서는 물 1.6 ㎖ 를, 실시예 8에서는 3.2 ㎖ 를, 실시예 9에서는 물 4.8 ㎖ 를, 실시예 10에서는 물 6.3 ㎖ 를 첨가하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared in the same manner as in Example 1 except that water was added at different amounts. In Example 7, 1.6 ml of water, 3.2 ml in Example 8, 4.8 ml of water in Example 9, and 6.3 ml of water were added to prepare a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment.

도 7a는 물의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 7A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the addition amount of water using X-ray diffraction (XRD).

도 7b는 물의 첨가량을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 7B is a graph showing an anatase / control peak ratio (anatase / ref peak ratio) of a photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the addition amount of water.

상기 그래프를 통해 물의 첨가량이 2.4 ㎖ 인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
It can be seen from the graph that the peak rate of the anatase crystal of the titanium dioxide photocatalyst is high when the addition amount of water is 2.4 ml.

실시예Example 11 내지 15 :  11 to 15: 재교반Agitation 시간을 달리한  Time-varying 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 재교반 시간을 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 11에서는 10분, 실시예 12에서는 20분, 실시예 13에서는 40분, 실시예 14에서는 50분, 실시예 15에서는 60분간 재교반하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared in the same manner as in Example 1 except that the agitation time was varied. Treated for 10 minutes in Example 11, 20 minutes in Example 12, 40 minutes in Example 13, 50 minutes in Example 14, and 60 minutes in Example 15 to prepare photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment.

도 8a는 재교반 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 8A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared at different agitation times using X-ray diffraction (XRD).

도 8b는 재교반 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 8B is a graph showing an anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared at different agitation times.

상기 그래프를 통해 재교반 시간이 30분인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
It can be seen from the graph that the peak ratio of the anatase crystal of the titanium dioxide photocatalyst is high when the re-stirring time is 30 minutes.

실시예Example 16 내지 19 : 소결처리 온도를 달리한  16 to 19: Sintering treatment temperature 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기 중공비드의 제조 Manufacture of supported inorganic hollow beads

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 소결처리 온도를 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 16에서는 500 ℃ 로, 실시예 17에서는 600 ℃ 로, 실시예 18에서는 700 ℃ 로, 실시예 19에서는 900 ℃ 로 소결처리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The same method as in Example 1 was used, except that the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared at different sintering temperatures. The sintering treatment was performed at 500 ° C in Example 16, at 600 ° C in Example 17, at 700 ° C in Example 18, and at 900 ° C in Example 19 to prepare a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment.

도 9a는 소결처리 온도를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 9A is a graph of a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared by varying the sintering treatment temperature using X-ray diffraction (XRD).

도 9b는 소결처리 온도를 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 9B is a graph showing an anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared at different sintering treatment temperatures.

상기 그래프를 통해 소결처리 온도가 800 ℃ 인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
The peak of the anatase crystal of titanium dioxide photocatalyst is high when the sintering temperature is 800 ° C.

실시예Example 20 내지 22 : 소결처리 시간을 달리한  20 to 22: different sintering treatment times 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 제조 Produce

상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 소결처리 시간을 달리하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조한다. 실시예 20에서는 1시간, 실시예 21에서는 3시간, 실시예 22에서는 4시간 동안 소결처리 하여 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 제조하였다.The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared in the same manner as in Example 1 except that sintering treatment time was varied. The photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment were prepared by sintering the mixture for 1 hour in Example 20, 3 hours in Example 21, and 4 hours in Example 22.

도 10a는 소결처리 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드를 X선회절 분석기(X-ray Diffraction, XRD)를 이용하여 측정한 그래프이다.FIG. 10A is a graph showing the photocatalyst-carrying inorganic hollow beads for water treatment prepared by varying the sintering treatment time using X-ray diffraction (XRD).

도 10b는 소결처리 시간을 달리하여 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 아나타제/대조군 피크비율(Anatase/ref peak ratio)을 나타낸 그래프이다.FIG. 10B is a graph showing the anatase / control peak ratio (Anatase / ref peak ratio) of the photocatalyst-bearing inorganic hollow bead for water treatment prepared at different sintering time.

상기 그래프를 통해 소결처리 시간이 1시간인 경우에 이산화티타늄 광촉매의 아나타제(Anatase) 결정의 피크율이 높게 나타남을 알 수 있다.
It can be seen from the graph that the peak rate of the anatase crystal of the titanium dioxide photocatalyst is high when the sintering treatment time is one hour.

평가예Evaluation example :  : 수처리용Water treatment 광촉매Photocatalyst 담지 무기  Bearing weapon 중공비드의Of hollow beads 폐수  Wastewater 처리능Processing ability

반응기를 사용하여, 상기 실시예에서 제조한 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 폐수 처리능을 테스트하였으며 테스트 조건은 다음과 같다.Using the reactor, the wastewater treatment capacity of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment prepared in the above example was tested, and the test conditions were as follows.

부피가 500 ㎖ 인 석영 반응기에 유기물질인 아세톤(Acetone), 아세토나이트릴(Acetonitrile), 아세트알데하이드(Acetaldehyde), 메탄올(Methanol), 에탄올(E thanol), 이소프로필 알코올(IPA)이 각 0.4 ㎎/ℓ로 제조된 합성폐수 240 ㎖ 내에 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드 60 ㎖ 를 첨가하여 총 300 ㎖ 에서의 처리능 실험을 실시하였다. 반응기내에서 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 원활한 유동을 위하여 자석교반기를 사용하여 120 rpm으로 교반하여 진행하였으며, 반응기 상부에 UV램프(Ster-L-Ray, 254 nm, 17w) 3개를 병렬로 설치하였다.Acetone, acetonitrile, acetaldehyde, methanol, ethanol (E thanol) and isopropyl alcohol (IPA) were added to a quartz reactor having a volume of 500 ml, and 0.4 mg / ℓ of water was added to 240 ml of synthetic wastewater, which was treated with 300 ml of total inorganic water by adding 60 ml of inorganic hollow beads for water treatment. In order to smoothly flow the inorganic hollow beads carrying the photocatalyst for water treatment in the reactor, the stirring was carried out at 120 rpm using a magnetic stirrer. Three UV lamps (Ster-L-Ray, 254 nm and 17 w) Respectively.

수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 폐수 처리능을 알아보기 위하여, 반응기내에서 처리된 처리수를 최대 2시간까지 가스크로마토그래피/질량분석기(Gas chromatography-Mass Spectroscopy, GC-MS)를 이용하여 아세톤(Acetone), 아세토나이트릴(Acetonitrile), 아세트알데하이드(Acetaldehyde), 메탄올(Methanol), 에탄올(E thanol), 이소프로필 알코올(IPA)을 분석하였다. 가스크로마토그래피(GC)는 질량분석기(MS)가 장착된 가스크로마토그래피/질량분석기(GC-MS, Agilent 7920/597 5, USA)를 사용하여 분석하였고, 분석 결과를 표 1 및 도 11에 각각 나타내었다.
In order to investigate the wastewater treatment capacity of the inorganic hollow beads carrying water treatment photocatalyst, the treated water in the reactor was treated with acetone (GC-MS) for up to 2 hours by gas chromatography-mass spectroscopy Acetonitrile, Acetaldehyde, Methanol, Ethanol, and Isopropyl Alcohol (IPA) were analyzed. The gas chromatography (GC) was analyzed using a gas chromatography / mass spectrometer (GC-MS, Agilent 7920/597 5, USA) equipped with a mass spectrometer (MS). The analysis results are shown in Tables 1 and 11 Respectively.

(농도 단위 : (Concentration unit: ugug /L)/ L) 시간(time( minmin ))
아세톤Acetone
아세토Aceto
나이트릴Nightly 아세트Acetate
알데하이드Aldehyde 메탄올Methanol 에탄올ethanol 이소프로필Isopropyl
알코올Alcohol 00 400400 400400 400400 400400 400400 400400 1515 343343 242242 273273 315315 277277 255255 3030 308308 187187 166166 233233 161161 143143 6060 194194 9797 4444 103103 2727 00 120120 6464 3636 00 1313 00 00

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 유기물질의 제거효율 시험 결과를 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing the removal efficiency test results of the organic material of the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment according to an embodiment of the present invention.

표 1과 도 11을 통해 본 발명의 일 실시예에 따라 내부가 비어있는 무기 중공비드를 사용한 마이크로미터 크기의 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드는 120분 경과시 유기물질의 제거율이 80% 이상으로 처리 효율이 매우 뛰어남을 알 수 있다.In Table 1 and FIG. 11, according to an embodiment of the present invention, the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for micrometer-sized water treatment using hollow hollow inorganic beads has a removal rate of organic material of 80% It can be seen that the efficiency is very good.

Claims (12)

중공 형태의 무기입자;
상기 무기입자 표면에 코팅된 이산화티타늄;을 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드.Hollow inorganic particles;
Titanium dioxide coated on the surface of the inorganic particles; and a photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment. 제1항에 있어서,
상기 무기입자는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic particles are made of silica (silica), alumina (alumina), titania, or a mixture thereof. 제1항에 있어서,
상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 크기는 50 내지 1000 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드.The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment has a size of 50 to 1000 占 퐉. 제1항에 있어서,
상기 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 비중은 0.7 내지 1.1인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드.The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst-carrying inorganic hollow bead for water treatment has a specific gravity of 0.7 to 1.1. (a) 무기 중공비드 지지체, 티타니아 전구체 및 용매의 혼합물을 교반시키는 단계;
(b) 상기 교반되고 있는 혼합물의 상층부에 물을 첨가 후 재교반하여 가수분해축합 하는 단계;
(c) 상기 가수분해축합 후 처리수와 분리하는 단계; 및
(d) 상기 처리수와 분리 후, 소결처리 하여 광촉매를 결정화시키는 단계;를 포함하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.(a) stirring a mixture of an inorganic hollow bead support, a titania precursor and a solvent;
(b) hydrolyzing and condensing the mixture by adding water to the upper portion of the mixture being stirred,
(c) separating the water from the treated water after the hydrolysis and condensation; And
(d) separating the treated water from the treated water and sintering the treated water to crystallize the photocatalyst. 제5항에 있어서,
상기 무기 중공비드 지지체는 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 티타니아(Titania) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the inorganic hollow bead support is made of silica, alumina, titania or a mixture thereof. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > 제5항에 있어서,
상기 용매는 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol), 부탄올(Butanol), 이소프로필 알코올(IPA) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the solvent is any one selected from the group consisting of ethanol, methanol, butanol, and isopropyl alcohol (IPA). 제5항에 있어서,
상기 첨가하는 물은 용매 100 중량부 기준으로 4 내지 40 중량부인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the water added is 4 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent. 제5항에 있어서,
상기 티타니아 전구체는 용매 100 중량부 기준으로 5 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the titania precursor is 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent. 제5항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 재교반 시간은 10 내지 60 분인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the re-stirring time in the step (b) is 10 to 60 minutes. 제5항에 있어서,
상기 광촉매는 아나타제(anatase) 결정 구조를 가지는 이산화티타늄(TiO2)인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the photocatalyst is titanium dioxide (TiO 2 ) having an anatase crystal structure. 제5항에 있어서,
상기 소결처리 온도는 450 내지 800 ℃, 소결처리 시간은 1 내지 4시간인 것을 특징으로 하는 수처리용 광촉매 담지 무기 중공비드의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the sintering treatment temperature is from 450 to 800 캜, and the sintering treatment time is from 1 to 4 hours.
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