KR20170033833A - A Photocatalytic Filter for Efficient Removal of Mixed Gas and Manufacturing Method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a photocatalytic filter, and to a manufacturing method thereof. According to one embodiment, a method for manufacturing the photocatalytic filter comprises the following steps: dispersing titanium dioxide (TiO_2) and metal compounds in water, to manufacture a photocatalytic dispersion solution; coating a photocatalyst support with a photocatalyst, by using the photocatalytic dispersion solution; drying the photocatalyst support coated with the photocatalyst; and sintering a dried photocatalyst support, wherein the metal compounds include H_2WO_4 which is a tungsten (W) compound, and Fe_2O_3 which is an iron (Fe) compound.

Description

혼합 가스에 대한 제거 성능이 우수한 광촉매 필터 및 그 제조방법 {A Photocatalytic Filter for Efficient Removal of Mixed Gas and Manufacturing Method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocatalytic filter,

본 발명은 광촉매 필터 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광촉매 표면의 흡착 성능을 향상시켜, 경쟁반응에서 뒤쳐지는 가스를 포함하는 혼합 가스를 광촉매 반응 초기부터 분해할 수 있는 광촉매 필터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalytic filter and a method for producing the same, and more particularly, to a photocatalytic filter capable of improving the adsorption performance of a photocatalyst surface and capable of decomposing a mixed gas containing a gas lagging behind a competitive reaction from the beginning of the photocatalytic reaction, And a manufacturing method thereof.

광촉매 반응(光觸媒反應, photocatalytic reaction)이란 이산화티타늄(TiO2) 등의 광촉매 물질 사용하는 반응을 의미하며, 물의 광분해, 은과 백금 등의 전석(電析) 반응, 유기물의 분해 등이 광촉매 반응으로 알려져 있다. 이러한 광촉매 반응은 새로운 유기합성 반응에 대한 응용, 초순수 제조 등에 대한 응용도 시도되고 있다.Photocatalytic reaction refers to the reaction using photocatalytic substances such as titanium dioxide (TiO 2 ), and photocatalytic reactions such as photodecomposition of water, electrodeposition reactions such as silver and platinum, It is known. These photocatalytic reactions have also been applied to new organic synthesis reactions and to the preparation of ultrapure water.

공기 중에 존재하는 암모니아, 아세트산(acetic acid), 아세트알데하이드와 같은 유해 가스 내지 악취 유발 물질은 상술한 광촉매 반응에 의해 분해되고, 이와 같은 광촉매 반응을 활용한 공기 정화 장치는 광원(자외선 등)과 광촉매 물질이 코팅된 필터만 있으면 반영구적으로 사용이 가능하다. 광촉매 필터는 광촉매 반응 효율이 떨어질 때 필터의 재생을 통해 광촉매 반응 효율을 회복시킨 후 다시 사용할 수 있어 반영구적이라 할 수 있다.The harmful gases such as ammonia, acetic acid and acetaldehyde present in the air are decomposed by the photocatalytic reaction described above. The air purifier utilizing such a photocatalytic reaction is used for a light source (ultraviolet ray, etc.) and a photocatalyst It can be used semi-permanently if only the material coated filter is used. The photocatalytic filter can be reused after restoring the photocatalytic reaction efficiency through the regeneration of the filter when the photocatalytic reaction efficiency is low.

특히 자외선 광원으로 UV LED를 사용하는 경우에는 기존의 수은 램프 등과 달리 램프 내부의 유해한 가스가 필요 없기 때문에 친환경적이고, 에너지 소비효율이 높으며, 크기가 작아 각종 설계에 유리하다.Especially, when UV LED is used as an ultraviolet light source, unlike conventional mercury lamps, harmful gas inside the lamp is not needed. Therefore, it is environmentally friendly, has high energy consumption efficiency, and is small in size.

하지만, 프리 필터나 헤파 필터와 같이 공기가 필터를 거치면서 물리적으로 집진되는 기존의 필터와 달리, 광촉매 필터는 유해가스를 포함하는 공기가 필터를 통과하면서 필터의 표면과 접촉하여 흡착된 유해가스가 광촉매 반응에 의해 형성되는 OH, O2 ㆍ- 와 같은 활성산소종에 의해 분해되는 구조로서, 광촉매 표면의 활성 사이트에 목표로 하는 물질이 얼마나 효율적으로 접촉하는지가 제거 효율에 큰 영향을 미친다. However, unlike conventional filters in which air is physically collected by passing through a filter, such as a prefilter or a heparin filter, the photocatalytic filter is formed by contacting the surface of the filter with air containing harmful gas, How efficiently the target material contacts the active site on the surface of the photocatalyst as a structure decomposed by active oxygen species such as OH, O 2 ㆍ - formed by the photocatalytic reaction greatly affects the removal efficiency.

광촉매 필터의 광촉매 반응 효율은 공기 정화 능력과 직결된다. 다시 말하면 광촉매 반응 효율이 좋은 공기 정화기를 사용하는 공간의 유해가스는, 동일한 크기와 구조이지만 상대적으로 효율이 떨어지는 공기 정화기를 사용하는 공간의 유해가스보다 빨리 분해된다. The photocatalytic reaction efficiency of the photocatalytic filter is directly related to the air purification capability. In other words, the harmful gas in the space using the air purifier having the good photocatalytic reaction efficiency is decomposed faster than the harmful gas in the space using the air purifier having the same size and structure but relatively inefficiency.

한편, 공기 중에 복수 종의 유해가스가 혼합된 상태일 때에는 광촉매 필터의 표면에 먼저 흡착되는 유해가스가 먼저 분해됨을 확인하였다. 따라서 유해가스 중 광촉매 표면에 대한 흡착률이 높은 가스일수록 빨리 분해되고, 광촉매 표면에 대한 흡착률이 낮은 가스는 광촉매 표면에 대한 흡착률이 높은 가스가 어느 정도 분해되고 난 후에야 광촉매 표면에 흡착되어 분해된다.On the other hand, when a plurality of noxious gases are mixed in the air, it is confirmed that the noxious gas adsorbed on the surface of the photocatalytic filter is decomposed first. Therefore, a gas having a high adsorption rate to the photocatalyst surface is decomposed rapidly, and a gas having a low adsorption rate to the surface of the photocatalyst is adsorbed on the surface of the photocatalyst after the gas having a high adsorption rate to the photocatalyst is decomposed to some extent, do.

공기청정기 협회의 탈취 성능 시험방법은 아세트알데하이드, 암모니아, 아세트산 3종의 혼합 가스에 대한 제거율을 평가하는 방법이다. 그런데 실험 결과 기존에 상업화되어 있는 TiO2 광촉매는 혼합 가스에 대한 제거율 실험시 아세트알데하이드의 제거 성능이 낮음을 확인하였다. 이는 아세트알테하이드가 경쟁반응에서 다른 가스보다 늦게 반응하기 때문이다. 즉 종래의 광촉매 필터는 경쟁반응에서 먼저 반응하는 유해가스를 분해한 후, 경쟁에서 뒤처지는 유해가스를 나중에 분해하는 구조이다.The deodorizing performance test method of the Air Purifier Association is a method for evaluating the removal rate of mixed gas of acetaldehyde, ammonia, and acetic acid. However, the experimental results show that the conventional commercial TiO 2 photocatalyst has low acetaldehyde removal performance in the removal rate of mixed gas. This is because acetaldehyde reacts later than other gases in the competitive reaction. That is, the conventional photocatalytic filter decomposes noxious gas which reacts first in a competitive reaction, and then decomposes noxious gas which lags behind the competition later.

그러나 이러한 기존의 광촉매 필터의 성향은 공기청정기의 입장에서 그다지 바람직하지 않다. 즉 광촉매 반응의 원리를 이용하는 공기 청정기의 경우, 유해 가스의 분해 성능이 중요함은 물론, 모든 유해 가스에 대한 분해 성능이 우수해야 하며, 모든 유해 가스에 대해 경쟁 반응 없이 초기부터 분해가 이루어지도록 할 필요가 있다.However, the propensity of such conventional photocatalytic filters is not so desirable from the standpoint of air purifiers. That is, in the case of an air cleaner using the principle of photocatalytic reaction, the decomposition performance of the noxious gas is important as well as the decomposition performance against all the noxious gas must be excellent. There is a need.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 혼합 가스 상에서도 각각의 가스에 대한 제거율이 좋고, 지지체(base)에 부착성이 우수한 광촉매 필터 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a photocatalytic filter having a good removal rate for each gas even in a mixed gas and excellent adhesion to a base, and a method for producing the same. .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따르면, 이산화티타늄(TiO2)과 금속 화합물을 물에 분산하여 광촉매 분산액을 제조하는 단계, 광촉매 분산액을 이용하여 광촉매 지지체에 광촉매를 코팅하는 단계, 광촉매가 코팅된 광촉매 지지체를 건조하는 단계 및 건조된 광촉매 지지체를 소결하는 단계를 포함하는 광촉매 필터 제조방법이 제공된다. 여기서, 금속 화합물은 텅스텐(W) 화합물인 H2WO4 및 철(Fe) 화합물인 Fe2O3를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a photocatalyst dispersion is prepared by dispersing titanium dioxide (TiO 2 ) and a metal compound in water, a photocatalyst is coated on a photocatalyst support using a photocatalyst dispersion, A step of drying the photocatalyst-coated photocatalyst support, and a step of sintering the dried photocatalyst support. Here, the metal compound includes H 2 WO 4 as a tungsten (W) compound and Fe 2 O 3 as an iron (Fe) compound.

이때, 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.0032 내지 0.064의 몰 비를 가질 수 있다. 또는 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.016 내지 0.048의 몰 비를 가질 수 있다.At this time, the tungsten compound may have a molar ratio of 0.0032 to 0.064 with respect to 1 mole of TiO 2 . Or tungsten compounds may be in the 0.016 to 0.048 molar ratio of about 1 mole of TiO 2.

철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.05의 몰 비를 가질 수 있다. 또는 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.025의 몰 비를 가질 수 있다.The iron compound may have a molar ratio of 0.005 to 0.05 based on 1 mole of TiO 2 . Or the iron compound may have a molar ratio of from 0.005 to 0.025 for the TiO 2 1 mol.

또는 철 화합물은 나노 사이즈의 파우더일 수 있다. 이때, 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.0125의 몰 비를 가질 수 있다. 또는 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.00625의 몰 비를 가질 수 있다.Or the iron compound may be a nano-sized powder. At this time, the iron compound may have a molar ratio of 0.00125 to 0.0125 based on 1 mole of TiO 2 . Or the iron compound may have a molar ratio of 0.00125 to 0.00625 for the TiO 2 1 mol.

광촉매 지지체는 다공성 세라믹 재질일 수 있다.The photocatalyst support may be a porous ceramic material.

이산화티타늄은 나노 사이즈의 파우더일 수 있다.Titanium dioxide may be a nano-sized powder.

광촉매 지지체에 광촉매를 코팅하는 단계는 광촉매 지지체를 광촉매 분산액에 담그는 것일 수 있다.The step of coating the photocatalyst support with the photocatalyst may include immersing the photocatalyst support in a photocatalyst dispersion.

광촉매 지지체를 건조하는 단계는 광촉매가 코팅된 광촉매 지지체를 150℃ 내지 200℃의 온도에서 3분 내지 5분 동안 건조하는 것일 수 있다.The step of drying the photocatalyst support may include drying the photocatalyst-coated photocatalyst support at a temperature of 150 ° C to 200 ° C for 3 minutes to 5 minutes.

광촉매 지지체를 소결하는 단계는 건조된 광촉매 지지체를 350℃ 내지 500℃에서 0.5 시간 내지 3시간 동안 소결하는 것일 수 있다.The step of sintering the photocatalyst support may include sintering the dried photocatalyst support at 350 ° C to 500 ° C for 0.5 hours to 3 hours.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 광촉매 지지체 및 광촉매 지지체 상에 코팅된 광촉매를 포함하는 광촉매 필터가 제공된다. 여기서, 광촉매는 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 물질 및 금속 화합물을 포함한다. 또한, 금속 화합물은 텅스텐 화합물인 H2WO4 및 철 화합물인 Fe2O3를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is also provided a photocatalytic filter comprising a photocatalyst support and a photocatalyst coated on the photocatalyst support. Here, the photocatalyst includes a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst material and a metal compound. In addition, the metal compound includes tungsten compound H 2 WO 4 and iron compound Fe 2 O 3 .

텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.0032 내지 0.064의 몰비를 가질 수 있다. 또는 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.016 내지 0.048의 몰비를 가질 수 있다.The tungsten compound may have a molar ratio of 0.0032 to 0.064 per mole of TiO 2 . Or the tungsten compound may have a molar ratio of 0.016 to 0.048 for the TiO 2 1 mol.

철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.05의 몰비를 가질 수 있다. 또는 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.025의 몰비를 가질 수 있다.The iron compound may have a molar ratio of 0.005 to 0.05 based on 1 mole of TiO 2 . Or the iron compound may have a molar ratio of from 0.005 to 0.025 for the TiO 2 1 mol.

또한, 철 화합물은 나노 사이즈의 파우더일 수 있다. 이때, 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.0125의 몰비를 가질 수 있다. 또는 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.00625의 몰비를 가질 수 있다.Further, the iron compound may be a nano-sized powder. At this time, the iron compound may have a molar ratio of 0.00125 to 0.0125 based on 1 mole of TiO 2 . Or the iron compound may have a molar ratio of 0.00125 to 0.00625 for the TiO 2 1 mol.

광촉매 지지체는 다공성 세라믹 재질일 수 있다.The photocatalyst support may be a porous ceramic material.

이산화티타늄은 나노 사이즈의 파우더일 수 있다.Titanium dioxide may be a nano-sized powder.

본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 필터에 의하면, 혼합 가스상에서도 각각의 가스에 대한 제거율이 모두 좋고, 경쟁반응의 우열 없이 초기부터 모든 가스에 대한 제거율이 우수하다.According to the photocatalytic filter according to the embodiment of the present invention, even in the mixed gas, the removal rate for each gas is all good, and the removal rate for all gases from the beginning is excellent without the heat of competition.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 광촉매 필터의 제조방법에 의하면, 지지체에 대한 광촉매 물질의 부착성이 우수하다.Further, according to the manufacturing method of the photocatalytic filter according to the embodiment of the present invention, the adhesion of the photocatalyst material to the support is excellent.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 1은 종래의 광촉매 필터와 본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터를 각각 사용할 때, 시간이 지남에 따라 공기 중에 혼합되어 존재하는 유해가스인 암모니아, 아세트알데하이드, 아세트산의 잔존율을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 광촉매 필터와 본 발명에 따른 제1 실시 예 및 제2 실시 예의 광촉매 필터를 각각 사용할 때, 시간이 지남에 따라 공기 중에 혼합되어 존재하는 유해가스인 암모니아, 아세트알데하이드, 아세트산의 잔존율을 나타낸 도면이다.
FIG. 1 is a view showing the residual rates of ammonia, acetaldehyde and acetic acid, which are noxious gases mixed in the air over time when the conventional photocatalytic filter and the photocatalytic filter according to the first embodiment of the present invention are used, respectively .
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the residual amount of ammonia, acetaldehyde, and acetic acid, which are noxious gases mixed in the air over time, when using the conventional photocatalytic filter and the photocatalytic filters according to the first and second embodiments of the present invention, Fig.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

본 발명에 의해 개시되는 기술은 아세트알데하이드, 암모니아 및 아세트산에 대한 흡착과 분해 효율이 향상된 광촉매 필터에 관한 것이다. 이는 산화티타늄(TiO2)에 금속 내지 금속 산화물을 도입함으로써 제조된다. The technique disclosed by the present invention relates to a photocatalytic filter having improved adsorption and decomposition efficiency for acetaldehyde, ammonia and acetic acid. It is produced by introducing metal or metal oxide into titanium oxide (TiO 2 ).

이러한 광촉매 필터는 물에 TiO2 나노파우더와 함께 하나 이상의 금속 화합물을 분산하고, 지지체를 이러한 분산액에 담그어 코팅하고, 코팅된 지지체를 건조한 후, 이를 소결하는 방식으로 제조된다.Such a photocatalytic filter is produced by dispersing at least one metal compound together with TiO 2 nanopowder in water, immersing the support in such a dispersion to coat it, drying the coated support, and sintering the same.

지지체 상에 형성된 광촉매 물질은, 자외선에 조사될 경우 광학적으로 활성화되어, 광촉매 물질에 흡착된 오염물질을 광촉매 반응을 통해 분해하게 된다. 이러한 오염물질은 세균이나 미생물, 유기물 그리고 다양한 화합물일 수 있다. UV LED와 같은 자외선 광원을 이용하여 자외선을 직접 광촉매 물질에 조사하는 형태는 공기정화기 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.The photocatalyst material formed on the support is optically activated when irradiated with ultraviolet rays, and decomposes the contaminants adsorbed on the photocatalyst material through a photocatalytic reaction. These contaminants can be bacteria, microorganisms, organisms and various compounds. A method of directly irradiating ultraviolet rays to a photocatalyst material using an ultraviolet light source such as UV LED can be applied to various fields such as an air purifier.

본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터는 기존 TiO2 광촉매 물질에 금속 물질인 W과 Fe, 또는 그 산화물을 도입함으로써 혼합 가스에 대한 제거율이 우수하다. 즉 TiO2 광촉매에 금속 내지 금속 산화물을 첨가함으로써, 광촉매 표면의 산도를 조절하여 유기물의 흡착 성능이 향상되고 이로 인해 가스 제거율을 향상시킬 수 있다.The photocatalytic filter of the first embodiment according to the present invention is excellent in the removal rate of mixed gas by introducing W, Fe or its oxide into a conventional TiO 2 photocatalyst material. That is, by adding a metal or a metal oxide to the TiO 2 photocatalyst, the acidity of the surface of the photocatalyst can be controlled to improve the adsorption performance of the organic material, thereby improving the gas removal rate.

또한, 본 발명에 따른 제2 실시 예의 광촉매 필터는 기존 TiO2 광촉매 물질에 금속 물질인 W과 Fe, 또는 그 산화물을 도입함에 있어서 Fe 화합물을 나노 사이즈로 도입함으로써 혼합 가스에 대한 제거율이 더욱 우수하다.In addition, the photocatalytic filter of the second embodiment according to the present invention is excellent in the removal rate of the mixed gas by introducing the Fe compound or its oxide into the TiO 2 photocatalyst material by introducing the Fe compound into the nanosize .

[광촉매 필터의 제조 방법][Production method of photocatalytic filter]

본 발명에 따른 광촉매 필터의 제조 방법은 다음과 같다.A method of manufacturing the photocatalytic filter according to the present invention is as follows.

제조 공정은 광촉매 물질인 TiO2 나노파우더와 W 화합물, Fe 화합물을 물에 분산하여 광촉매 분산액을 제조하는 단계, 광촉매 분산액을 다공성 세라믹 하니컴 지지체(지지체)에 코팅하는 단계, 코팅된 지지체를 건조하는 단계 및 건조된 지지체를 소결하는 단계로 구분할 수 있다.The manufacturing process includes the steps of preparing a photocatalyst dispersion by dispersing a TiO 2 nano powder, a W compound, and a Fe compound as a photocatalyst material in water, coating the photocatalyst dispersion on a porous ceramic honeycomb support (support), drying the coated support And sintering the dried support.

기존에 상용화된 광촉매 물질인 TiO2 나노파우더로서는 에보닉 P25 파우더를 사용하였다.Ebonic P25 powder was used as TiO 2 nano powder, which is a commercially available photocatalyst material.

W 화합물은 H2WO4, WO3, WCl6, CaWO4 등을 사용할 수 있으며, Fe 화합물은 FeCl2, FeCl3, Fe2O3, Fe(NO3)3 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 W 화합물로는 H2WO4를 사용하였으며, Fe 화합물로는 Fe2O3를 사용하였다.W compound may be H 2 WO 4 , WO 3 , WCl 6 , CaWO 4 or the like. The Fe compound may be FeCl 2 , FeCl 3 , Fe 2 O 3 , Fe (NO 3 ) 3 or the like. In the present invention, H 2 WO 4 was used as the W compound and Fe 2 O 3 was used as the Fe compound.

W 화합물 중에서 H2WO4(tungsten oxide hydrate)를 사용한 이유는 광촉매 물질에 WO3를 도입하기 위함이며, H2WO4는 바로 이러한 WO3를 도입하기 위한 전구체로서 사용된다.The reason for using H 2 WO 4 (tungsten oxide hydrate) among the W compounds is to introduce WO 3 into the photocatalyst material, and H 2 WO 4 is used as a precursor for introducing such WO 3 .

광촉매에 Fe를 도입하는 물질로는 FeCl3, Fe2O3, Fe(NO3)3 등을 사용할 수 있으나, 이들 중 FeCl3, Fe(NO3)3는 상기 H2WO4와 혼합 시 혼합 과정에서 문제가 있거나 광촉매 활성의 향상이 확인이 되지 않았다. 반면, 실험 결과 Fe2O3는 H2WO4와 함께 광촉매 활성의 시너지효과를 얻을 수 있어, Fe 화합물로서는 Fe2O3를 사용하는 것이 바람직하다.Fe 3 , Fe 2 O 3 and Fe (NO 3 ) 3 may be used as the material for introducing Fe into the photocatalyst. Of these, FeCl 3 and Fe (NO 3 ) 3 may be mixed with H 2 WO 4 There was a problem in the process or improvement of photocatalytic activity was not confirmed. On the other hand, as a result of the experiment, Fe 2 O 3 can obtain a synergistic effect of photocatalytic activity together with H 2 WO 4, and it is preferable to use Fe 2 O 3 as the Fe compound.

제1 실시 예에서 TiO2 1몰 대비 H2WO4는 0.0032~0.064몰, Fe2O3는 0.005~0.05몰을 사용할 수 있고, 바람직하게는 TiO2 1몰 대비 H2WO4는 0.016~0.048몰, Fe2O3는 0.005~0.025몰을 사용하는 것이 좋다.In the first embodiment TiO 2 1 moles compared to H 2 WO 4 is 0.0032 - 0.064 mol, Fe 2 O 3 0.005 to used may be 0.05 mole, preferably TiO 2 1 moles compared to H 2 WO 4 is 0.016 - 0.048 Mol, and Fe 2 O 3 is preferably used in an amount of 0.005 to 0.025 mol.

한편, 광촉매에 Fe를 도입하는 물질로 나노 사이즈의 파우더를 사용하는 경우 광촉매 활성 효과가 더욱 향상됨을 확인하였다. 즉, 제2 실시 예에서 나노 사이즈의 Fe2O3를 사용하는 경우 광촉매 활성 효과가 더욱 향상되는데, 이때 TiO2 1몰 대비 H2WO4는 0.0032~0.064몰, Fe2O3는 0.00125~0.0125몰을 사용할 수 있고, 바람직하게는 TiO2 1몰 H2WO4는 0.016~0.048몰, Fe2O3는 0.00125~0.00625몰을 사용하는 것이 좋다.On the other hand, it was confirmed that the effect of photocatalytic activity was further improved when nano-sized powder was used as a material for introducing Fe into the photocatalyst. That is, the second embodiment there is a further increase photocatalytic activity effect when using the nano-size of the Fe 2 O 3 in the example, wherein the TiO 2 1 mole against H 2 WO 4 is 0.0032 ~ 0.064 mol, Fe 2 O 3 is 0.00125 ~ 0.0125 Mol, and preferably 0.016 to 0.048 mol of TiO 2 1 molar H 2 WO 4 and 0.00125 to 0.00625 mol of Fe 2 O 3 are preferably used.

광촉매 지지체로는 금속, 활성탄, 세라믹 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 광촉매 물질의 부착력을 증진시키기 위하여 다공성 세라믹 하니컴을 지지체로 사용하였다. 다공성 세라믹 하니컴을 지지체로 사용할 때에는 코팅 시 나노 광촉매 분산액이 세라믹 기공에 침투하여 건조 후 앵커링(anchoring)되어 광촉매의 부착력을 증진시킬 수 있다. 금속 지지체의 경우는 다공성 세라믹 재질보다 광촉매 물질의 부착이 용이하지 못하며, 활성탄은 기공을 가지고 있으나 소결 시 파손되는 경우가 있어 지지체로 사용하기 까다롭다. 따라서 금속을 지지체로 사용하는 경우에는, 해당 금속에 코팅이 용이하도록 제작된 광촉매 분산액이 필요하다. 광촉매는 어느 물질에도 코팅할 수 있다고 알려져 있으나, 각 지지체의 성질에 맞춰 분산액을 제조할 필요가 있다. 기공을 갖는 활성탄에 직접 코팅을 하는 방법도 있으나, 광촉매 코팅에 의해 기공의 표면적이 감소하여, 활성탄의 고유 역할을 잃을 가능성이 있어, 금속과 마찬가지로 지지체의 성질에 맞는 코팅 조건을 찾는 것이 중요하다 할 것이다.As the photocatalyst support, metals, activated carbon, ceramics and the like can be used. In one embodiment of the present invention, a porous ceramic honeycomb is used as a support in order to enhance the adhesion of the photocatalyst material. When the porous ceramic honeycomb is used as a support, the nano-sized photocatalyst dispersion liquid penetrates into the ceramic pores and is anchored after drying, so that the adhesion of the photocatalyst can be enhanced. In the case of the metal support, the attachment of the photocatalyst material is less easy than the porous ceramic material, and the activated carbon has pores but may be damaged during the sintering, which is difficult to use as a support. Therefore, when a metal is used as a support, a photocatalyst dispersion liquid prepared so as to be easily coated on the metal is required. Photocatalysts are known to be able to coat any material, but it is necessary to prepare a dispersion according to the properties of each support. Although there is a method of directly coating the activated carbon having pores, it is important to find a coating condition suitable for the nature of the support as well as the metal, since the surface area of the pores is decreased by the photocatalytic coating, will be.

광촉매 분산액 제조단계에서는 에보닉 사의 P25 TiO2 파우더와 W 화합물, Fe 화합물(또는 그 나노파우더)을 실리콘계 분산제를 이용하여 분산한다. 실리콘계 분산제는 P25 TiO2 파우더와 W 화합물, Fe 화합물로 구성된 고형분 대비 0.1~10wt%를 적용한다. 실리콘계 분산제 0.1~10wt%를 물에 용해한 후 P25 TiO2 나노파우더, W 화합물, Fe 화합물을 투입하고, 교반 또는 볼 밀(ball mill) 분산하면, 고형분 20~40wt%로 구성된 TiO2 분산액(무게비 기준: 전체 분산액 대비 고형분의 무게)을 얻는다. 이때, 분산제는 1종 이상을 사용할 수 있다.In the step of preparing the photocatalyst dispersion, P25 TiO 2 powder, W compound and Fe compound (or nano powder) of Ebonic Co. are dispersed by using a silicone dispersant. The silicone dispersant is applied in an amount of 0.1 to 10 wt% based on the solids content of the P25 TiO 2 powder, the W compound, and the Fe compound. 0.1 to 10 wt% of silicone dispersant is dissolved in water, and then P25 TiO 2 nano powder, W compound and Fe compound are added and stirred or ball milled to disperse a TiO 2 dispersion having a solid content of 20 to 40 wt% : Weight of solid content relative to total dispersion). At this time, one or more dispersants may be used.

코팅 단계에는 다공성 세라믹 지지체를 상기 제조한 광촉매 분산액에 dip 코팅을 하였다. dip 코팅시 세라믹의 기공에 상기 제조한 광촉매 분산액이 충분히 흡수될 수 있도록 1~5 분 정치한다.In the coating step, the porous ceramic support was dip-coated on the photocatalyst dispersion prepared above. The solution is allowed to stand for 1 to 5 minutes so that the prepared photocatalyst dispersion can be sufficiently absorbed into the pores of the ceramic upon dip coating.

건조 단계에서는 광촉매가 코팅된 세라믹 지지체를 150~200℃의 건조기에 3~5분 두어 물을 건조하였다.In the drying step, the photocatalyst-coated ceramic support was placed in a dryer at 150 to 200 ° C for 3 to 5 minutes to dry the water.

소결 단계에서는 상기 건조 단계를 거친 광촉매가 코팅된 세라믹 하니컴을 고온 전기로 350~500℃에서 0.5~3시간 소결하였다. 실험 결과 소결온도가 300℃ 이하일 경우 코팅된 광촉매가 지지체로부터 떨어지는 현상이 발생하였고, 400~500℃에서는 광촉매의 부착성이 우수함을 확인하였다. 500℃가 넘는 경우에는 광촉매 물질이 변성되어 오히려 광촉매 반응효율이 떨어진다. 본 실험으로부터 광촉매의 부착성은 소결 온도에 영향을 크게 받음을 알 수 있었다.In the sintering step, the photocatalyst-coated ceramic honeycomb having been subjected to the drying step was sintered at 350 to 500 ° C for 0.5 to 3 hours using a hot electric furnace. Experimental results show that when the sintering temperature is lower than 300 ℃, the coated photocatalyst is separated from the support and the adhesion of the photocatalyst at 400 ~ 500 ℃ is excellent. When the temperature exceeds 500 ° C, the photocatalyst material is denatured and the photocatalytic reaction efficiency deteriorates. From this experiment, it was found that the adhesion of the photocatalyst was greatly affected by the sintering temperature.

[혼합 가스 제거실험][Mixed gas removal experiment]

1. 제1 실시 예One. First Embodiment

TiO2 단독으로 이루어진 종래의 광촉매 필터와 본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터를 사용한 혼합 가스 제거 실험은 1m3 챔버에서 진행하였으며, 혼합 가스 내에 있는 각 가스의 농도는 10ppm으로 하였다. 종래의 광촉매 필터와 본 발명의 광촉매 필터는 지지체와 광촉매 물질의 loading 양이 모두 동일하게 2.5g이며 동일한 자외선 광원을 활용하여 자외선을 조사하였다. The experiment of removing the mixed gas using the conventional photocatalytic filter made of TiO 2 alone and the photocatalytic filter of the first embodiment according to the present invention was performed in a 1 m 3 chamber and the concentration of each gas in the mixed gas was set to 10 ppm. The conventional photocatalytic filter and the photocatalytic filter of the present invention were irradiated with ultraviolet rays by using the same ultraviolet light source and the loading amount of the support and the photocatalyst material were both the same.

본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터는 각 성분의 mole 비가 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.01인 경우, TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015인 경우, 그리고 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.02인 경우로 구성하여 각각 비교하였다.In the photocatalytic filter of the first embodiment according to the present invention, when the mole ratio of each component is TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.01, TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015, and TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.02, respectively.

TiO2 단독 구성인 기존의 광촉매 필터와 본 발명의 제1 실시 예에 따라 제조된 상기 광촉매 필터의 혼합 가스 제거 성능을 실험한 결과를 기재한 아래 표 1과 표 2를 참조하면, TiO2가 단독으로 코팅된 종래의 광촉매 필터를 이용한 혼합 가스 제거 실험 시, 아세트알데하이드는 30분까지 제거되지 않고, 다른 가스가 어느 정도 제거된 후에야 제거되기 시작하였다. 반면 본 발명의 제1 실시 예에 따라 제조된 광촉매 필터는 탈취 실험 처음부터 아세트알데하이드 제거되고, 암모니아 제거 성능도 종래에 비해 향상되어, 전체적인 탈취 성능이 향상됨을 알 수 있다.Referring to TiO 2 alone configuration is below a conventional photocatalyst filter and the substrate The results of the experiment the mixed gas removal performance of the above photocatalyst filter made in accordance with the first embodiment of the invention in Table 1 and Table 2, TiO 2 the unique , Acetaldehyde was not removed until 30 minutes and other gases were removed after some removal. On the other hand, the photocatalytic filter manufactured according to the first embodiment of the present invention shows that acetaldehyde is removed from the beginning of the deodorization test, and the ammonia removing performance is improved as compared with the conventional one, and the overall deodorizing performance is improved.

반응 시작 후, 30분에서 제거율After the start of the reaction, the removal rate 제거율 (%)Removal rate (%) P25-TiO2 P25-TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.010)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.010) / TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.015)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.015) / TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.020)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.020) / TiO 2 NH3 NH 3 4040 52.652.6 7070 63.263.2 CH3CHOCH 3 CHO 00 2020 2020 2020 CH3COOHCH 3 COOH 5050 3030 5050 3535 TotalTotal 22.522.5 30.730.7 4040 34.534.5

반응 시작 후, 120분에서 제거율After the start of the reaction, the removal rate 제거율 (%)Removal rate (%) P25-TiO2 P25-TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.010)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.010) / TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.015)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.015) / TiO 2 H2WO4/Fe2O3(0.020)/TiO2 H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 (0.020) / TiO 2 NH3 NH 3 5555 73.773.7 8585 7575 CH3CHOCH 3 CHO 2525 6060 6060 5050 CH3COOHCH 3 COOH 8585 7070 7575 6060 TotalTotal 47.547.5 65.965.9 7070 58.7558.75

Total removal(Total removal ( %% ) = {() = {( CHCH 33 CHOCHO 제거율)*2 + NH Removal rate) * 2 + NH 33 제거율 + CH Removal rate + CH 33 COOH 제거율}/4COOH removal rate} / 4

* 몰 비(mole ratio)* Mole ratio

TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 100 / 10 / 2 중량비 (TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.010 mole 비)TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 100/10/2 weight ratio of (TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.010 mole ratio)

TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 100 / 10 / 3 중량비 (TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole 비)TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 100/10/3 weight ratio of (TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole ratio)

TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 100 / 10 / 4 중량비 (TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.020 mole 비)TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 100/10/4 weight ratio of (TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.020 mole ratio)

또한, 본 실험 결과로부터 아세트알데하이드, 암모니아, 아세트산 3종의 혼합 가스상에서도 각각의 가스에 대한 제거율이 좋고 부착성이 우수한 광촉매 필터는 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole 비를 가지고 350~500℃에서 소결하여 제조하는 것이 바람직함을 확인할 수 있다.From the results of this experiment, it was found that the photocatalytic filter with high removal efficiency for each gas and good adhesion to each gas in the mixed gas of acetaldehyde, ammonia and acetic acid is TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole ratio and sintering at 350 ~ 500 ° C.

도 1과 아래 표 3은 종래의 P25 광촉매 필터와 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광촉매 필터의 mole 비를 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015로 구성한 경우의 탈취 성능을 비교한 것이다.1 and FIG. 3 show the relationship between the mole ratio of the conventional P25 photocatalyst filter and the photocatalytic filter according to the first embodiment of the present invention when TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 The deodorizing performance is compared.

Gas Gas 30분 뒤 제거율(%) Removal rate (%) after 30 minutes 120분 뒤 제거율(%) Removal rate (%) after 120 minutes P25
광촉매 필터
P25
Photocatalytic filter
제1 실시 예의
광촉매 필터
In the first embodiment
Photocatalytic filter
P25
광촉매 필터
P25
Photocatalyst filter
제1 실시 예의
광촉매 필터
In the first embodiment
Photocatalytic filter
NH3 NH 3 40% 40% 70% 70% 55% 55% 85% 85% CH3CHO CH 3 CHO 0% 0% 20% 20% 25% 25% 60% 60% CH3COOH CH 3 COOH 50% 50% 50% 50% 85% 85% 75% 75% total total 22.5% 22.5% 40% 40% 47.5% 47.5% 70% 70%

이를 살펴보면, 종래의 P25 광촉매 필터에 비해 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광촉매 필터의 mole 비를 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015로 구성한 경우 탈취 성능이 현저히 상승됨을 확인할 수 있다.When the molar ratio of the TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 was compared with that of the conventional P25 photocatalytic filter according to the first embodiment of the present invention, As shown in Fig.

2. 제2 실시 예2. Second Embodiment

TiO2 단독으로 이루어진 종래의 P25 광촉매 필터와 본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터와 제2 실시 예의 광촉매 필터를 사용한 혼합 가스 제거 실험은 4m3 챔버에서 진행하였으며, 혼합 가스 내에 있는 각 가스의 농도는 10ppm으로 하였다. 종래의 광촉매 필터와 본 발명의 광촉매 필터는 지지체와 광촉매 물질의 loading 양이 모두 동일하게 2.5g이며 동일한 자외선 광원을 활용하여 자외선을 조사하였다. The experiment of removing the mixed gas using the conventional P25 photocatalytic filter made of TiO 2 alone and the photocatalytic filter of the first embodiment and the photocatalytic filter of the second embodiment of the present invention was carried out in a 4 m 3 chamber and the concentration of each gas in the mixed gas Was set to 10 ppm. The conventional photocatalytic filter and the photocatalytic filter of the present invention were irradiated with ultraviolet rays by using the same ultraviolet light source and the loading amount of the support and the photocatalyst material were both the same.

본 발명에 따른 제1 실시 예의 광촉매 필터는 각 성분의 mole 비가 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015가 되도록 구성하였고, 제2 실시 예의 광촉매 필터는 각 성분의 mole 비가 TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.005가 되도록 구성하였다.In the photocatalytic filter of the first embodiment according to the present invention, the molar ratio of each component is TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015, And the ratio of TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.005.

TiO2 단독 구성인 기존의 P25 광촉매 필터, 본 발명의 제1 실시 예에 따라 제조된 상기 광촉매 필터, 제2 실시 예에 따라 제조된 상기 광촉매 필터의 혼합 가스 제거 성능을 실험한 결과를 기재한 아래 표 4와 도 2를 참조하면, TiO2가 단독으로 코팅된 종래의 광촉매 필터를 이용한 혼합 가스 제거 실험 시, 아세트알데하이드는 30분까지는 거의 제거되지 않고, 마찬가지로 다른 가스가 어느 정도 제거된 후에야 제거되기 시작하였다. 반면에 본 발명의 제1 실시 예에 따라 제조된 광촉매 필터는 탈취 실험 처음부터 아세트알데하이드 제거되고, 암모니아 제거 성능도 종래에 비해 향상되어, 전체적인 탈취 성능이 향상됨을 알 수 있다. 한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따라 제조된 광촉매 필터는 제1 실시 예의 경우보다 암모니아, 아세트알데하이드 및 아세트산에 대한 탈취 성능이 더욱 향상되었음을 확인할 수 있다.A conventional P25 photocatalytic filter having TiO 2 alone, a photocatalytic filter manufactured according to the first embodiment of the present invention, and a photocatalytic filter manufactured according to the second embodiment, Referring to Table 4 and FIG. 2, in the experiment of removing the mixed gas using the conventional photocatalytic filter coated with TiO 2 alone, acetaldehyde was not removed until 30 minutes, . On the other hand, the photocatalytic filter manufactured according to the first embodiment of the present invention shows that acetaldehyde is removed from the beginning of the deodorization experiment, and the ammonia removal performance is improved as compared with the conventional art, and the overall deodorization performance is improved. Meanwhile, the photocatalytic filter manufactured according to the second embodiment of the present invention has improved deodorization performance for ammonia, acetaldehyde, and acetic acid, as compared with the first embodiment.

시간별 각 기체의 제거율Removal rate of each gas by time Time Time
(분)(minute)
제거율 (%)Removal rate (%)
암모니아 (NHAmmonia (NH 33 )) 아세트알데하이드 (CHAcetaldehyde (CH 33 CHO)CHO) 아세트산 (CHAcetic acid (CH 33 COOH)COOH) P25 P25
광촉매Photocatalyst
제1 실시 예 First Embodiment
광촉매 Photocatalyst
제2 실시 예 Second Embodiment
광촉매 Photocatalyst
P25 P25
광촉매Photocatalyst
제1 실시 예 First Embodiment
광촉매 Photocatalyst
제2 실시 예 Second Embodiment
광촉매 Photocatalyst
P25 P25
광촉매Photocatalyst
제1 실시 예 First Embodiment
광촉매 Photocatalyst
제2 실시 예 Second Embodiment
광촉매 Photocatalyst
3030 58.9 58.9 88.7 88.7 94.1 94.1 7.9 7.9 27.8 27.8 41.3 41.3 91.9 91.9 80.4 80.4 81.7 81.7 6060 65.4 65.4 93.1 93.1 95.9 95.9 31.1 31.1 46.8 46.8 61.1 61.1 95.6 95.6 85.6 85.6 85.2 85.2 120120 71.3 71.3 94.8 94.8 96.9 96.9 65.2 65.2 79.0 79.0 90.7 90.7 97.7 97.7 90.0 90.0 90.5 90.5 180180 78.6 78.6 95.7 95.7 96.9 96.9 83.6 83.6 94.7 94.7 97.2 97.2 98.1 98.1 92.6 92.6 95.7 95.7

* 몰 비(mole ratio)* Mole ratio

제1 실시 예: TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 100 / 10 / 3 중량비 (TiO2 / H2WO4 / Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole 비)Example 1: TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 100/10/3 weight ratio of (TiO 2 / H 2 WO 4 / Fe 2 O 3 = 1.0 / 0.032 / 0.015 mole ratio)

제2 실시 예: TiO2 / H2WO4 / 나노 Fe2O3 = 100 / 10 / 1 중량비 (TiO2 / H2WO4 / 나노 Fe2O3 = 1.0 / 0.032 / 0.005 mole 비)Example 2: TiO2 / H2WO4 / Nano Fe2O3 = 100/10/1 weight ratio (TiO2 / H2WO4 / Nano Fe2O3= 1.0 / 0.032 / 0.005 mole ratio)

앞서 살펴본 본 발명의 광촉매 필터는 아세트알데하이드, 암모니아, 아세트산 3종의 혼합 가스상에서도 각각의 가스에 대한 제거율이 모두 좋은 것을 설명하고 있으나, 본 발명의 광촉매 필터는 이들 가스 및 이들 가스의 조합뿐만 아니라, 본 발명의 과제 해결 원리에 부합하는 한 다른 가스들 및 그 조합들에 대해서도 효과를 가짐은 물론이다.Although the photocatalytic filter of the present invention has a good removal efficiency for each gas even in the case of mixed gas of acetaldehyde, ammonia and acetic acid, the photocatalytic filter of the present invention is not limited to these gases and combinations of these gases, It goes without saying that it is also effective for other gases and combinations thereof as long as the principles of the present invention are met.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that it can be done. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the effects of the present invention are not explicitly described and described, but it is needless to say that the effects that can be predicted by the configurations should also be recognized.

Claims (23)

이산화티타늄(TiO2)과 금속 화합물을 물에 분산하여 광촉매 분산액을 제조하는 단계;
상기 광촉매 분산액을 이용하여 광촉매 지지체에 광촉매를 코팅하는 단계;
상기 광촉매가 코팅된 상기 광촉매 지지체를 건조하는 단계; 및
건조된 상기 광촉매 지지체를 소결하는 단계;
를 포함하며,
상기 금속 화합물은 텅스텐(W) 화합물인 H2WO4 및 철(Fe) 화합물인 Fe2O3를 포함하는 광촉매 필터 제조방법.
Preparing a photocatalyst dispersion by dispersing titanium dioxide (TiO 2 ) and a metal compound in water;
Coating the photocatalyst support on the photocatalyst using the photocatalyst dispersion;
Drying the photocatalyst-coated photocatalyst support; And
Sintering the dried photocatalyst support;
/ RTI >
Wherein the metal compound comprises H 2 WO 4 as a tungsten (W) compound and Fe 2 O 3 as an iron (Fe) compound.
청구항 1에 있어서,
상기 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.0032 내지 0.064의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
The tungsten compound is prepared having the photocatalyst filter of 0.0032 to 0.064 molar ratio about 1 mole of TiO 2.
청구항 2에 있어서,
상기 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.016 내지 0.048의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method of claim 2,
The tungsten compound is prepared photocatalyst filter having a 0.016 to 0.048 molar ratio of about 1 mole of TiO 2.
청구항 1에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.05의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the iron compound has a molar ratio of 0.005 to 0.05 based on 1 mole of TiO 2 .
청구항 4에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.025의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method of claim 4,
The iron compound is TiO 2 The method of the photocatalyst filter having a 0.005 to 0.025 molar ratio with respect to 1 mol.
청구항 1에 있어서,
상기 철 화합물은 나노 사이즈의 파우더인 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the iron compound is a nano-sized powder.
청구항 6에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.0125의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method of claim 6,
The iron compound is prepared photocatalyst filter having a molar ratio of 0.00125 to 0.0125 for the TiO 2 1 mol.
청구항 7에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.00625의 몰 비를 가지는 광촉매 필터 제조방법.
The method of claim 7,
The iron compound is prepared photocatalyst filter having a molar ratio of 0.00125 to 0.00625 for the TiO 2 1 mol.
청구항 1에 있어서,
상기 광촉매 지지체는 다공성 세라믹 재질인 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the photocatalyst support is a porous ceramic material.
청구항 1에 있어서,
상기 이산화티타늄은 나노 사이즈의 파우더인 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the titanium dioxide is a nano-sized powder.
청구항 1에 있어서,
상기 광촉매 지지체에 광촉매를 코팅하는 단계는,
상기 광촉매 지지체를 상기 광촉매 분산액에 담그는 것인 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of coating the photocatalyst support on the photocatalyst support comprises:
Wherein the photocatalyst support is immersed in the photocatalyst dispersion.
청구항 1에 있어서,
상기 광촉매 지지체를 건조하는 단계는,
상기 광촉매가 코팅된 상기 광촉매 지지체를 150℃ 내지 200℃의 온도에서 3분 내지 5분 동안 건조하는 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of drying the photocatalyst support comprises:
Wherein the photocatalyst-coated photocatalyst support is dried at a temperature of 150 ° C to 200 ° C for 3 minutes to 5 minutes.
청구항 1에 있어서,
상기 광촉매 지지체를 소결하는 단계는,
건조된 상기 광촉매 지지체를 350℃ 내지 500℃에서 0.5 시간 내지 3시간 동안 소결하는 광촉매 필터 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of sintering the photocatalyst support comprises:
Wherein the dried photocatalyst support is sintered at 350 ° C to 500 ° C for 0.5 hours to 3 hours.
광촉매 지지체; 및
상기 광촉매 지지체 상에 코팅된 광촉매;
를 포함하며,
상기 광촉매는 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 물질 및 금속 화합물을 포함하고,
상기 금속 화합물은 텅스텐 화합물인 H2WO4 및 철 화합물인 Fe2O3를 포함하는 광촉매 필터.
A photocatalyst support; And
A photocatalyst coated on the photocatalyst support;
/ RTI >
Wherein the photocatalyst comprises a titanium dioxide (TiO 2 ) photocatalyst material and a metal compound,
The metal compound is a tungsten compound such as H 2 WO 4 And Fe 2 O 3 which is an iron compound.
청구항 14에 있어서,
상기 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.0032 내지 0.064의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
15. The method of claim 14,
The tungsten compound is a photocatalyst filter having a molar ratio of 0.0032 to 0.064 for the TiO 2 1 mol.
청구항 15에 있어서,
상기 텅스텐 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.016 내지 0.048의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
16. The method of claim 15,
The tungsten compound is a photocatalyst filter having a molar ratio of 0.016 to 0.048 for the TiO 2 1 mol.
청구항 14에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.05의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
15. The method of claim 14,
The iron compound is TiO 2 photocatalyst filter having a molar ratio of 0.005 to 0.05 with respect to 1 mol.
청구항 17에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.005 내지 0.025의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
18. The method of claim 17,
The iron compound is TiO 2 And having a molar ratio of 0.005 to 0.025 per mole.
청구항 14에 있어서,
상기 철 화합물은 나노 사이즈의 파우더인 광촉매 필터.
15. The method of claim 14,
Wherein the iron compound is a nano-sized powder.
청구항 19에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.0125의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
The method of claim 19,
It said iron compound is a photocatalyst filter having a molar ratio of 0.00125 to 0.0125 for the TiO 2 1 mol.
청구항 20에 있어서,
상기 철 화합물은 TiO2 1몰에 대해 0.00125 내지 0.00625의 몰비를 가지는 광촉매 필터.
The method of claim 20,
It said iron compound is a photocatalyst filter having a molar ratio of 0.00125 to 0.00625 for the TiO 2 1 mol.
청구항 14에 있어서,
상기 광촉매 지지체는 다공성 세라믹 재질인 광촉매 필터.
15. The method of claim 14,
Wherein the photocatalytic support is a porous ceramic material.
청구항 14에 있어서,
상기 이산화티타늄은 나노 사이즈의 파우더인 광촉매 필터.
15. The method of claim 14,
Wherein the titanium dioxide is a nano-sized powder.
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