KR20180108530A - Photocatalytic Composition, Method for Preparing the Same and Lighting Device Containing the Same - Google Patents

Photocatalytic Composition, Method for Preparing the Same and Lighting Device Containing the Same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a photocatalytic composition, a manufacturing method thereof and a lighting device containing the same, and more specifically, to a photocatalytic composition, which maximizes the catalytic reaction efficiency by stable activity even in ultraviolet rays, visible light and the like to be able to continuously remove harmful substances and to perform deodorizing and sterilizing functions and other functions, a manufacturing method thereof and a lighting device containing the same.

Description

광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치{Photocatalytic Composition, Method for Preparing the Same and Lighting Device Containing the Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photocatalytic composition, a method of manufacturing the same, and a lighting apparatus including the photocatalytic composition.

본 발명은 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 살균 및 탈취 성능이 탁월한 광촉매 조성물, 이의 제조방법 및 상기 광촉매 조성물을 함유하는 조명장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photocatalytic composition, a method for producing the same, and a lighting apparatus including the photocatalytic composition. More particularly, the present invention relates to a photocatalytic composition excellent in sterilization and deodorization performance, a method for producing the same, and a lighting apparatus containing the photocatalytic composition.

일반적으로 촉매는 여러 가지 환경을 오염시키는 물질을 처리하기 위해 사용되는 것으로, 특히 광촉매는 반도체 세라믹의 일종으로 빛을 에너지원으로 하여 촉매반응 즉, 산화·환원 반응을 촉진시켜 각종 세균 및 오염물질을 분해시켜 주는 반도체 물질이다.In general, catalysts are used to treat materials that pollute various environments. In particular, photocatalyst is a type of semiconductor ceramics, which uses light as an energy source to promote catalytic reaction, that is, oxidation / reduction reaction, It is a semiconductor material that decomposes.

또한, 광촉매는 빛을 받으면 산소(O2)나 물(H20) 등을 산화제로 하여 유독성 유기물을 이산화탄소(CO2)와 물(H20)로 완벽하게 산화시키며, 다른 공정에 비해 가격이 낮고, 재생 가능한 에너지원을 이용하여 난분해성 유기물의 산화 분해 반응에도 응용할 수 있다.In addition, when photocatalyst receives light, it completely oxidizes toxic organic matter into carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 0) using oxygen (O 2 ) or water (H 2 O) Can be applied to the oxidative decomposition reaction of refractory organic materials using a low-energy, renewable energy source.

대표적인 광촉매인 이산화티탄은 표면에 자외선을 조사하면 표면에서 전자가 발생되고 전자가 발생된 자리에 정공이 생기는데, 이 전자와 정공은 각각 강한 산화력과 환원력을 가지며 공기 중의 수분을 산화시켜 OH 라디칼을 생성하며, 상기한 OH 라디칼은 소독에 사용되는 과산화수소, 염소, 오존보다 강한 산화력을 가지므로 유기물의 분자결합을 쉽게 분해할 수 있다.When titanium dioxide, which is a typical photocatalyst, irradiates ultraviolet rays on the surface, electrons are generated on the surface and holes are formed in the place where electrons are generated. These electrons and holes have strong oxidizing power and reducing power respectively and oxidize moisture in air to generate OH radical Since the OH radical has a stronger oxidizing power than hydrogen peroxide, chlorine and ozone used for disinfection, the molecular bond of the organic matter can be easily decomposed.

또한, 이산화티탄은 산, 염기, 유기용매에 침식되지 않는 화학적 안정성과 빛을 받아도 자신은 변화하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있고, 광반응에 의해 생성되는 활성산소는 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나며, 모든 유기물을 이산화탄소(CO2)와 물(H20)로 분해할 수 있는 능력을 가졌기 때문에 가장 많이 사용되고 있다.In addition, titanium dioxide can be used semi-permanently because it does not change itself even if it receives light and its chemical stability that is not eroded by acid, base and organic solvent, and that active oxygen generated by photoreaction has higher oxidizing power than chlorine or ozone, And is most widely used because it has the ability to decompose all organic matter into carbon dioxide (CO 2 ) and water (H 2 O).

이처럼, 광촉매는 산성 또는 알칼리성 악취물질, 휘발성 유기화합물뿐만 아니라 세균까지 제거할 수 있고 반영구적이라는 장점이 있다.As such, the photocatalyst has the advantage of removing not only acidic or alkaline odorous substances, volatile organic compounds but also bacteria and is semi-permanent.

그러나, 빛에 의해 반응을 일으키는 반응특성 때문에 반응속도가 일반 약품에 의한 경우보다 느려, 신속하게 탈취, 살균을 수행하는 경우에는 광촉매를 적용하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 신속하게 탈취, 살균 등을 수행하기 위해 토출 및 흡착 등과 같은 기계적인 방법을 동원한 탈취, 살균 방법도 시설비나 유지비 등의 경제적인 부담으로 인해 적용하기 어려운 문제점이 있었다.However, because of the reaction characteristic that causes the reaction by light, the reaction rate is slower than that of general chemicals, and when the deodorization and sterilization are performed quickly, it is difficult to apply the photocatalyst. In addition, there has been a problem that it is difficult to apply a deodorizing and sterilizing method using a mechanical method such as discharging and adsorption for economic deodorization, sterilization and the like due to economical burden such as facility cost and maintenance cost.

종래에도 한국등록특허 제0757103호와 같이 물, 이산화티탄, 구연산 에스테르계 가소제 등을 혼합하는 왁스조성물 및 제조방법이 개시되어 있으나, 신속하게 악취농도를 낮추고 자외선과 가시광선에도 반응하는 광촉매의 분해 반응에 의해 지속적으로 악취물질을 제거하여 궁극적으로 완전히 제거하기 어려운 문제점이 있었다.Conventionally, Korean Patent No. 0757103 discloses a wax composition and a manufacturing method for mixing water, titanium dioxide, a citric acid ester plasticizer and the like. However, since the decomposition reaction of the photocatalyst which reacts with ultraviolet rays and visible light quickly, It is difficult to completely remove the odor substances and ultimately to remove them.

이에 한국등록특허 제1173445호에서는 자외선 및 가시광선에서도 광 반응을 일으켜 광촉매 반응 효율을 극대화시키기 위해 이산화티탄 광촉매, 계면활성제 및 구연산을 포함하는 광촉매 조성물이 개시되었으나, 순간적인 탈취에 대한 효과는 있으나, 지속적인 반응을 요하는 살균, 항균 등에는 효과적 한계가 있었다.Korean Patent No. 1173445 discloses a photocatalytic composition comprising a titanium dioxide photocatalyst, a surfactant and citric acid in order to maximize a photocatalytic reaction efficiency by causing a photochemical reaction even in ultraviolet rays and visible rays. However, There is a limit to effective sterilization and antimicrobial treatment that require continuous reaction.

한국등록특허 제0757103호Korean Patent No. 0757103 한국등록특허 제1173445호Korean Patent No. 1173445

본 발명의 주된 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자외선, 가시광선 등에서도 안정적인 촉매활성으로 촉매 반응 효율을 극대화시켜 지속적으로 유해물질의 제거, 탈취, 살균 작용 등을 수행할 수 있는 광촉매 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a photocatalyst composition capable of continuously removing harmful substances, deodorizing and sterilizing action by maximizing catalytic reaction efficiency by stable catalytic activity even in ultraviolet rays, And a manufacturing method thereof.

본 발명은 또한, 상기 광촉매 조성물을 함유하는 조명장치를 제공하는데 있다. The present invention also provides a lighting device containing the photocatalytic composition.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는, 티타늄(A); 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)이 함유된 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물을 제공한다.According to an aspect of the present invention, Titanium (A); At least one first metal (B) selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba); And at least one second metal (C) selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) is contained in the photocatalytic composition.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 티타늄(A), 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)은 티타늄(A) : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 100 : 1 내지 1 : 1로 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다.(A): the first metal (B) and the second metal (C) = 100: 1, and the titanium (A), the first metal (B) and the second metal (C) 1 to 1: 1.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)은 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 함유하는 것을 특징으로 할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the first metal (B) and the second metal (C) contain a first metal (B): a second metal (C) in a weight ratio of 10: 1 to 1:10 .

본 발명의 다른 구현예는, (a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 전구체에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법을 제공하다.Another embodiment of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device comprising: (a) at least one first metal (B) selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) Mixing a precursor and at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) into a solvent; (b) impregnating the mixture of step (a) with a titanium (A) precursor; And (c) drying the impregnated material of the step (b), followed by calcination.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are independently selected from the group consisting of metal chlorides, metal nitrides and metal hydroxides .

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체 : 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체= 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 함침시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In another preferred embodiment of the present invention, the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor in the step (b) And the second metal (C) precursor in a weight ratio of 100: 1 to 1: 1.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the step (a), the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are selected from the group consisting of a first metal (B) precursor: : 1 to 1:10 by weight.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 (c) 단계는 110 ℃ 이상에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the step (c) is performed by drying at 110 ° C. or more for 6 hours or more, and then calcining at 400 to 650 ° C. for 2 hours or more.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the solvent may be at least one selected from the group consisting of water, ethanol, propanol, 2-propanol and butanol.

본 발명의 또 다른 구현예는, (a) 티타늄(A) 전구체, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: (a) depositing a species selected from the group consisting of titanium (A) precursor, beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) Mixing at least one first metal (B) precursor and at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) into a solvent; And (b) adding an acid to the mixture of step (a) and stirring the mixture.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체: 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed with the titanium (A) precursor: ) Precursor and the second metal (C) precursor in a weight ratio of 100: 1 to 1: 1.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, in the step (a), the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are selected from the group consisting of a first metal (B) precursor: In a weight ratio of 10: 1 to 1:10.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 교반은 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 교반시켜 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, stirring in the step (b) is performed by stirring at 20 to 200 ° C at 60 rpm or more for 3 hours or more.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 산은 질산, 염산 및 인산으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the acid may be at least one selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 (b) 단계에서 산과 티타늄 전구체, 제1 금속(A) 전구체 및 제2 금속(B) 전구체는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1 : 100 중량비로 첨가하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the acid and titanium precursor, the first metal (A) precursor and the second metal (B) precursor in step (b) are selected from the group consisting of an acid: titanium (A) precursor, Precursor and a second metal (C) precursor in a weight ratio of 10: 1 to 1: 100.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the solvent may be at least one selected from the group consisting of water, ethanol, propanol, 2-propanol and butanol.

본 발명의 바람직한 또 다른 구현예에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are independently selected from the group consisting of metal chlorides, metal nitrides and metal hydroxides. have.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a lighting device comprising the photocatalyst composition.

본 발명에 따른 광촉매 조성물은 종래 광촉매 조성물과 다르게 빛의 유무에 관계 없이 안정적인 활성으로 촉매 반응효율을 극대화시켜 유해물질 제거, 탈취 및 살균 효과가 탁월한 효과가 있다.The photocatalytic composition according to the present invention maximizes the catalytic reaction efficiency by stably activating the photocatalyst composition regardless of light, unlike the conventional photocatalytic composition, and is effective in removing toxic substances, deodorizing and sterilizing effects.

또한, 본 발명에 따른 조명장치는 조명 기능에 영향이 적으면서 유해물질 제거, 탈취 및 살균 효과가 탁월한 광촉매 조성물을 함유시킴으로써, 조명장치로부터 제공되는 광에 의해 광촉매가 쉽게 활성화될 수 있어 활성 효과가 높은 수준으로 유지할 수 있고, 조명장치 표면에 부착된 유해물질이 분해 제거됨으로써 목적하는 소정의 조도를 유지하는 동시에 조명장치를 위생적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.Further, since the lighting apparatus according to the present invention contains a photocatalyst composition which is excellent in removal of harmful substances, deodorization and sterilization effect with little influence on the lighting function, the photocatalyst can be easily activated by the light provided from the lighting apparatus, And the harmful substances adhered to the surface of the lighting apparatus are decomposed and removed to maintain the desired predetermined illuminance, and at the same time, the lighting apparatus can be used hygienically.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명장치 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명장치 개략도로, (a)는 반사갓에 광촉매가 코팅된 조명장치이고, (b)는 디퓨저에 광촉매가 코팅된 조명장치이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물 유(a)/무(b)에 따른 포름알데히드(50ppm) 제거 성능을 측정한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 촉매 조성물의 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) 살균성능을 나타낸 이미지로, (a)는 촉매 조성물이 분사되기 전의 이미지이고, (b)는 촉매 조성물이 분사되고 10초 후의 이미지이다.
1 is a schematic view of an illumination device according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of an illumination apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an illumination apparatus according to another embodiment of the present invention, wherein (a) is a lighting apparatus coated with a photocatalyst on a reflector, and (b) is a lighting apparatus coated with a photocatalyst on a diffuser.
4 is a graph showing the results of measurement of formaldehyde (50 ppm) removal performance according to the catalyst composition oil (a) / (b) prepared in Example 1 of the present invention.
FIG. 5 is an image showing the bactericidal activity of Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 of the catalyst composition prepared in Example 1 of the present invention, wherein (a) is an image before the catalyst composition is sprayed, (b) And images after 10 seconds.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명은 일 관점에서, 티타늄(A); 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)이 함유된 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물에 관한 것이다.The present invention, in one aspect, relates to a titanium alloy composition comprising titanium (A); At least one first metal (B) selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba); And at least one second metal (C) selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm).

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물은 빛이 존재하거나 존재하지 않을 경우에도 대기 중의 산소 및 물과 반응하여 촉매의 효과를 나타낼 수 있도록 티타늄, 주기율표 상의 2족 금속 및 란탄계 금속을 포함한다.More particularly, the photocatalytic composition according to the present invention includes titanium, a Group 2 metal and a lanthanide-based metal on the periodic table so as to react with oxygen and water in the air to exhibit the effect of a catalyst even when light is not present or absent.

본 발명의 광촉매 조성물은 티타늄(Ti) 표면에서 광촉매 반응이 활발하도록 밴드갭 에너지를 줄여주는 역할을 하는 제1 금속(B)과, 티타늄과 제1 금속의 반응을 활성화시키는 조촉매 역할의 제2 금속(C)이 표면에서 전자가 공기 중으로 튀어나가고 정공이 생성되어 이것이 공기 중의 산소 및 물과 산화 환원반응으로 수산화기 및 산소 음이온을 형성하는 역할을 하는 티타늄(A)과 혼합되어 상기 티타늄(A)으로부터 형성된 수산화기와 산소 음이온이 촉매 조성물 표면에 부착된 유해성분을 분해하고, 세균 및 곰팡이를 제거시켜 강한 항균, 살균 작용을 수행한다.The photocatalyst composition of the present invention comprises a first metal (B) serving to reduce the band gap energy so as to activate the photocatalytic reaction on the surface of titanium (Ti), a second metal (B) serving as a cocatalyst for activating the reaction between titanium and the first metal, The metal (C) protrudes from the surface to the air and holes are generated. The metal (C) is mixed with titanium (A), which plays a role of forming hydroxide and oxygen anion by oxidation reaction with oxygen and water in the air, And oxygen anions formed on the surface of the catalyst composition decompose the harmful components attached to the surface of the catalyst composition and remove bacteria and fungi to perform strong antibacterial and germicidal actions.

상기 티타늄(A)은 밴드갭 에너지가 3.2 eV로, 광 에너지를 받아 표면에서 전자가 공기 중으로 튀어나가고 정공이 생성되어 이것이 공기 중의 산소 및 물과 산화 환원반응으로 수산화기 및 산소 음이온을 형성하는 역할을 수행한다.The titanium (A) has a band gap energy of 3.2 eV and receives light energy to cause electrons to protrude from the surface into the air and generate holes, which form hydroxyl and oxygen anions by oxygen and water in the air and oxidation and reduction reactions .

상기 제1 금속(B)으로는 티타늄의 산화물 밴드갭 에너지를 낮춰주기 위해 주기율표상에서 2족 금속인 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. As the first metal (B), beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba), which are Group II metals, And may be at least one selected from the group consisting of.

또한, 상기 제2 금속(C)으로는 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화하기 위한 조촉매로서, 주기율표상에서 란탄계 금속인 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The second metal (C) is a cocatalyst for activating the reaction between titanium and the first metal. The cocatalyst is composed of lanthanum metal (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) And the like.

이때, 상기 티타늄, 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)의 중량비는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 100 : 1 내지 1 : 1일 수 있고, 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 50 : 1 내지 1 : 1이며, 더욱 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 20 : 1 내지 1 : 1일 수 있다.In this case, the weight ratio of the titanium, the first metal (B) and the second metal (C) may be titanium: first metal (B) and second metal (C) = 100: 1 to 1: (B) and the second metal (C) = 20: 1 to 1: 1, more preferably titanium: the first metal (B) and the second metal (C) 1: 1 < / RTI >

상기 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)의 중량비는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 10 : 1 내지 1: 10일 수 있고, 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 7 : 1 내지 1: 7일 수 있고, 더욱 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 5 : 1 내지 1: 5일 수 있다.The weight ratio of the first metal (B) and the second metal (C) may be from 1: 1 to 1: 10, preferably from 1: 1 to 1: The first metal (B): the second metal (C) = 5: 1 to 1: 5 can be used as the second metal (C) = 7:

만일, 전술된 티타늄(A), 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)의 중량비 범위를 벗어나는 경우, 티타늄의 밴드갭 에너지를 낮춰주지 못해 공기 중의 산소나 물과의 수분과의 반응이 제대로 이루어지지 않거나, 또는 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 유기물 분해, 살균력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.If the weight ratio of the titanium (A), the first metal (B), and the second metal (C) is out of the above range, the band gap energy of titanium can not be lowered and the reaction between oxygen in the air and water It is difficult to activate the reaction between the titanium and the first metal, resulting in degradation of the organic matter and deterioration of the sterilizing power.

또한, 상기 제1 금속에 대한 제2 금속의 중량비가 0.1 미만인 경우, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 촉매의 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 오히려 티타늄과 제1 금속과의 반응을 억제하는 부반응이 발생됨에 따라 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있다.If the weight ratio of the second metal to the first metal is less than 0.1, the reaction of the titanium with the first metal may not be activated, so that the decomposition of the organic material and the sterilizing power of the catalyst may be deteriorated. Rather, as side reactions that inhibit the reaction between titanium and the first metal are generated, decomposition of organic matter, disinfecting power and the like may be lowered.

본 발명은 다른 관점에서, (a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 전구체에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) at least one first metal (B) precursor selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium And at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) into a solvent; (b) impregnating the mixture of step (a) with a titanium (A) precursor; And (c) drying the impregnated material of step (b), followed by calcination.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물의 제조방법은 제1 금속 전구체와 제2 금속 전구체를 용매에 혼합한 다음, 상기 혼합물을 티타늄 전구체에 함침시키고, 이를 건조시킨 후, 소성한다.More specifically, the method for preparing a photocatalytic composition according to the present invention comprises mixing a first metal precursor and a second metal precursor in a solvent, impregnating the titanium precursor with the mixture, drying the mixture, and firing the mixture.

상기 제1 금속(B) 전구체로는 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제1 금속 전구체로 베릴륨이 포함된 화합물인 경우에는 염화베릴륨, 질산베릴륨 및 수산화베릴륨일 수 있으며, 마그네슘인 경우에는 염화마그네슘, 질산마그네슘 및 수산화마그네슘일 수 있고, 칼슘인 경우에는 염화칼슘, 질산칼슘 및 수산화칼슘일 수 있으며, 스트론튬인 경우에는 염화스트론튬, 질산스트론튬 및 수산화스트론튬일 수 있고, 바륨인 경우에는 염화바륨, 질산바륨 및 수산화바륨일 수 있다. The first metal (B) precursor may be at least one metal chloride selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) In the case of compounds containing beryllium as the first metal precursor, beryllium chloride, beryllium nitrate and beryllium hydroxide may be used as the hydroxide, magnesium chloride, magnesium nitrate and magnesium hydroxide in the case of magnesium, In the case of strontium, it may be strontium chloride, strontium nitrate and strontium hydroxide. In the case of barium, it may be barium chloride, barium nitrate and barium hydroxide.

상기 제2 금속(C) 전구체로는 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제2 금속 전구체로 란타늄이 포함된 화합물인 경우에는 염화란타늄, 질산란타늄 및 수산화란타늄일 수 있으며, 세륨인 경우에는 염화세륨, 질산세륨암모늄 및 수산화세륨일 수 있고, 사마륨인 경우에는 염화사마륨 및 수산화사마륨일 수 있다.The second metal (C) precursor is at least one metal chloride, metal nitride or metal hydroxide selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) In the case of a compound containing lanthanum as the precursor, it may be lanthanum chloride, lanthanum nitrate and lanthanum hydroxide. In the case of cerium, it may be cerium chloride, cerium ammonium nitrate and cerium hydroxide. In the case of samarium, it may be samarium chloride and samarium hydroxide have.

상기 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 용매에 혼합된다. 상기 용매로는 제1 및 제2 금속 전구체를 분산시킬 수 있는 용매라면 제한 없이 사용 가능하고, 바람직하게는 물 또는 알코올일 수 있으며, 상기 알코올로는 에탄올, 프로판올, 2-프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다.The first metal precursor and the second metal precursor are mixed in a solvent. The solvent may be any solvent capable of dispersing the first and second metal precursors, and may be water or alcohol. Ethanol, propanol, 2-propanol, butanol, etc. may be used as the alcohol .

이때, 상기 용매의 함량은 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있는 양이라면 제한 없이 사용하고, 바람직하게는 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체 100 중량부에 대하여, 50 내지 500 중량부인 것이 제조비용 상승 없이 제1 및 제2 금속 전구체를 충분히 안정적으로 용해 분산시킬 수 있다.In this case, the amount of the solvent is not limited as long as it is an amount capable of sufficiently dissolving and dispersing the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor, 50 to 500 parts by weight of the first metal precursor can be dissolved and dispersed sufficiently stably without increasing the production cost.

이와 같이 용매에 혼합된 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 혼합물은 티타늄 전구체에 함침된다. 상기 티타늄 전구체는 티타늄 산화물일 수 있다. The mixture of the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor thus mixed in the solvent is impregnated with the titanium precursor. The titanium precursor may be titanium oxide.

상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 비율은 티타늄 전구체: 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록, 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 50 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록, 더욱 바람직하게는 티타늄 : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 20 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록 티타늄 전구체에 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)을 함침시킨다.The content ratio of the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is in the range of from 100: 1 to 1: (B) and the second metal (C) = 50: 1 to 1: 1 by weight, preferably titanium: the first metal (B) The first metal (B) and the second metal (C) are impregnated in the titanium precursor such that the ratio of the metal (C) is 20: 1 to 1: 1.

이때, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 중량비는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10일 수 있고, 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 7 : 1 내지 1: 7일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 5 : 1 내지 1: 5일 수 있다.At this time, the weight ratio of the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor may be 10: 1 to 1:10, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor (B): the second metal (C) = 5: 1 to 1: 7, more preferably the first metal (B) 5 < / RTI >

만일, 전술된 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 범위를 벗어나는 경우, 티타늄의 밴드갭 에너지를 낮춰주지 못해 공기 중의 산소나 물과의 수분과의 반응이 제대로 이루어지지 않거나, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 유기물 분해, 살균력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.If the content of the above-mentioned titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is out of the range, the band gap energy of titanium can not be lowered. Or the reaction between titanium and the first metal can not be activated, resulting in problems such as decomposition of organic matter and deterioration of sterilizing power.

또한, 상기 제1 금속 전구체에 대한 제2 금속 전구체의 중량비가 0.1 미만인 경우, 제1 금속과 제2 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 촉매의 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 오히려 티타늄과 제1 금속과의 반응을 억제하는 부반응이 발생됨에 따라 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있다.If the weight ratio of the second metal precursor to the first metal precursor is less than 0.1, the reaction between the first metal and the second metal may not be activated, so that the decomposition of the organic material and the sterilizing power of the catalyst may be decreased. If it exceeds, the side reaction which suppresses the reaction between titanium and the first metal is generated, so that decomposition of organic matter, disinfecting power and the like may be lowered.

상기 티타늄 전구체에 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체가 함침된 함침물은 110 ℃에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성시킬 수 있고, 광촉매 활성과 제조 측면에서 바람직하게는 110 ~ 300 ℃에서 6 ~ 12시간 동안 건조한 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 ~ 10시간 동안 소성시켜 광촉매 조성물을 제조할 수 있다.The impregnated material impregnated with the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor in the titanium precursor may be dried at 110 ° C. for 6 hours or more, baked at 400 ° C. to 650 ° C. for 2 hours or more, The photocatalyst composition may be dried at 110 to 300 ° C for 6 to 12 hours and then calcined at 400 to 650 ° C for 2 to 10 hours.

이때, 건조온도가 너무 낮거나 건조시간이 너무 짧은 경우, 완전히 건조되지 않아 광촉매 조성물 표면에 용매를 함유하고 있어 활성 저하가 일어날 수 있으며, 건조온도가 너무 높거나 건조시간이 너무 길어질 경우에는 소결현상으로 인한 촉매조성물의 활성 저하가 발생될 수 있다.If the drying temperature is too low or the drying time is too short, the photocatalyst composition may not be completely dried, and the photocatalyst composition may contain a solvent. Thus, when the drying temperature is too high or the drying time is too long, May result in degradation of the catalyst composition due to the presence of the catalyst.

또한, 광촉매 조성물 제조를 위한 소성온도가 400 ℃ 미만일 경우에는 촉매조성물의 복합산화물 입자 및 기공이 불균일하게 분포되거나, 복합금속산화물이 형성되지 않을 수 있다.When the calcination temperature for producing the photocatalyst composition is less than 400 ° C, the complex oxide particles and pores of the catalyst composition may be unevenly distributed or the composite metal oxide may not be formed.

전술된 바와 같이 제조된 촉매조성물은 조명 장치 등의 코팅 대상물에 코팅하기 위해 물 또는 알코올에 분산시켜 사용하며, 부착성을 향상시키기 위해 광촉매 조성물의 활성과 살균, 항균, 탈취 작용을 방해하지 않는 측면에서 바인더를 추가로 혼합하여 사용할 수 있고, SiO2를 함유한 무기계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 표면에 다수의 수산화기(OH기)를 갖고 있으며, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성, 흡착성 등의 특징으로 여러 분야에 널리 적용 가능한 콜로이드상의 실리카인 콜로이달 실리카로, 페닐메틸실록산이나, 메틸트리메톡시실록산 등을 사용하는 것이 좋다.The catalyst composition prepared as described above is dispersed in water or alcohol to be coated on a coating object such as a lighting device and used. In order to improve the adhesion, the activity of the photocatalyst composition and the side not inhibiting the sterilization, , It is preferable to use an inorganic binder containing SiO 2 . Specific examples thereof include siloxane bonds (Si-O-Si) on the surface and a large number of hydroxyl groups (OH groups) on the surface thereof. The colloid is widely applicable to various fields due to its bonding properties, heat resistance, It is preferable to use phenylmethylsiloxane, methyltrimethoxysiloxane or the like as the colloidal silica.

본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 티타늄(A) 전구체, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; 및 (b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) providing at least one selected from the group consisting of a titanium (A) precursor, beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) Mixing a first metal (B) precursor and at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) into a solvent; And (b) adding an acid to the mixture of step (a) and stirring the mixture.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광촉매 조성물의 제조방법은 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합한 다음, 상기 혼합물에 산을 첨가하고 교반하여 졸겔 형태의 광촉매 조성물을 제조한다.More specifically, the process for preparing a photocatalytic composition according to the present invention comprises mixing a titanium (A) precursor, a first metal (B) precursor and a second metal (C) precursor in a solvent, Thereby preparing a sol-gel type photocatalytic composition.

이때, 상기 티타늄(A) 전구체로는 티타늄의 금속산화물 전구체로, 바람직하게는 티타늄 알콕사이드일 수 있다. 상기 티타늄 알콕사이드 및 틴 알콕사이드는 금속 중심 원자에 에톡사이드(ethoxide), 부톡사이드(butoxide), 이소프로폭사이드(isopropoxide) 등과 같은 알콕사이드가 부착되어 있기 때문에 금속산화물이 생성될 수 있는 전구체이다.At this time, the titanium (A) precursor may be a metal oxide precursor of titanium, preferably titanium alkoxide. The titanium alkoxide and the tin alkoxide are precursors capable of forming metal oxides because alkoxide such as ethoxide, butoxide, isopropoxide and the like is attached to the metal center atom.

상기 제1 금속(B) 전구체로는 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 베릴륨이 포함된 화합물인 경우에는 염화베릴륨, 질산베릴륨 및 수산화베릴륨일 수 있으며, 마그네슘인 경우에는 염화마그네슘, 질산마그네슘 및 수산화마그네슘일 수 있고, 칼슘인 경우에는 염화칼슘, 질산칼슘 및 수산화칼슘일 수 있으며, 스트론튬인 경우에는 염화스트론튬, 질산스트론튬 및 수산화스트론튬일 수 있고, 바륨인 경우에는 염화바륨, 질산바륨 및 수산화바륨일 수 있다. The first metal (B) precursor may be at least one metal chloride selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) In the case of a compound containing beryllium, beryllium chloride, beryllium nitrate and beryllium hydroxide may be used. In the case of magnesium, magnesium chloride, magnesium nitrate and magnesium hydroxide may be used. In the case of calcium, calcium chloride, calcium nitrate and calcium hydroxide Strontium chloride, strontium nitrate and strontium hydroxide in the case of strontium, and barium chloride, barium nitrate and barium hydroxide in the case of barium.

상기 제2 금속(C) 전구체로는 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 금속염화물, 금속질화물 또는 금속수산화물로, 예를 들어, 제2 금속 전구체로 란타늄이 포함된 화합물인 경우에는 염화란타늄, 질산란타늄 및 수산화란타늄일 수 있으며, 세륨인 경우에는 염화세륨, 질산세륨암모늄 및 수산화세륨일 수 있고, 사마륨인 경우에는 염화사마륨 및 수산화사마륨일 수 있다.The second metal (C) precursor is at least one metal chloride, metal nitride or metal hydroxide selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) In the case of a compound containing lanthanum as the precursor, it may be lanthanum chloride, lanthanum nitrate and lanthanum hydroxide. In the case of cerium, it may be cerium chloride, cerium ammonium nitrate and cerium hydroxide. In the case of samarium, it may be samarium chloride and samarium hydroxide have.

상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 용매에 혼합된다. 상기 용매로는 상기 금속 전구체들을 분산시킬 수 있는 용매라면 제한 없이 사용 가능하고, 바람직하게는 물 또는 알코올일 수 있으며, 상기 알코올로는 에탄올, 프로판올, 2-프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다.The titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed in a solvent. The solvent may be any solvent capable of dispersing the metal precursors, and may be water or alcohol, and examples of the alcohol include ethanol, propanol, 2-propanol, and butanol.

이때, 상기 용매의 함량은 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있는 양이라면 제한 없이 사용하고, 바람직하게는 용매 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비인 것이 제조비용 상승 없이 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 충분히 용해 분산시킬 수 있다.The content of the solvent is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve and disperse the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor, (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor at a weight ratio of 100: 1 to 1: (C) the precursor can be sufficiently dissolved and dispersed.

상기 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 비율은 티타늄 전구체 : 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비가 되도록 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체를 혼합한다. 이때, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 중량비는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10이다.The content ratio of the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is in the range of from 100: 1 to 1: : The titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed so that the weight ratio is 1: 1. In this case, the weight ratio of the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is 10: 1 to 1:10.

만일, 전술된 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량 범위를 벗어나는 경우, 티타늄의 밴드갭 에너지를 낮춰주지 못해 공기 중의 산소나 물과의 수분과의 반응이 제대로 이루어지지 않거나, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 유기물 분해, 살균력이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다.If the content of the above-mentioned titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is out of the range, the band gap energy of titanium can not be lowered. Or the reaction between titanium and the first metal can not be activated, resulting in problems such as decomposition of organic matter and deterioration of sterilizing power.

또한, 상기 제1 금속(B) 전구체에 대한 제2 금속(C) 전구체의 중량비가 0.1 미만인 경우, 티타늄과 제1 금속과의 반응을 활성화시키지 못해 촉매의 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있고, 10 중량부를 초과할 경우에는 오히려 티타늄과 제1 금속과의 반응을 억제하는 부반응이 발생됨에 따라 유기물 분해, 살균력 등이 저하될 수 있다.When the weight ratio of the second metal (C) precursor to the first metal (B) precursor is less than 0.1, the reaction between titanium and the first metal can not be activated, so that decomposition of organic materials, If the amount is more than 10 parts by weight, a side reaction that suppresses the reaction between titanium and the first metal is generated, so that decomposition of organic materials and sterilizing power may be lowered.

이와 같이 용매상에 첨가된 티타늄 전구체, 제1 금속 전구체 및 제2 금속 전구체는 졸 상태를 원활하게 유지하기 위하여 산을 첨가하고, 산이 첨가된 혼합물을 교반하여 광촉매 조성물을 제조한다.The titanium precursor, the first metal precursor and the second metal precursor added to the solvent are added with an acid to smoothly maintain the sol state, and the acid-added mixture is stirred to prepare a photocatalytic composition.

상기 산과 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체의 함량비는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1: 1의 중량비일 수 있다.The content ratio of the acid to the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor is selected from the group consisting of an acid: titanium (A) precursor, a first metal (B) precursor and a second metal = 10: 1 to 1: 1.

만일, 산과 티타늄 전구체, 제1 및 제2 금속 전구체의 함량비가 상기 범위를 벗어나 산의 함량이 높을 경우에는 pH가 너무 낮아져 티타늄의 산화물 표면에 산점의 생성이 과다하여 수산화기 생성을 방해할 수 있고, 산의 함량이 너무 낮으면 티타늄 표면에 산점의 생성이 거의 없어서 졸 상태가 원활하게 유지되지 못한다. 이때, 상기 산은 질산, 염산, 인산 및 이들의 혼합물일 수 있다.If the content ratio of the acid and the titanium precursor, the first and second metal precursors is out of the above range and the content of the acid is high, the pH becomes too low, and the formation of the acid sites on the oxide surface of the titanium is excessive, If the content of the acid is too low, there is almost no generation of acid sites on the titanium surface, so that the sol state can not be maintained smoothly. The acid may be nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, or a mixture thereof.

상기 교반은 당업자가 통상적으로 실시할 수 있는 장치 및 방법으로 수행할 수 있고, 금속이 균일하게 금속산화물 상에 첨가되도록 바람직하게는 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 동안 교반시켜 수행할 수 있다.The stirring can be carried out by an apparatus and a method which are ordinarily practicable by those skilled in the art and is carried out by stirring the metal for at least 3 hours at preferably 60 to 60 rpm at 20 to 200 DEG C so that the metal is uniformly added onto the metal oxide .

이와 같이 제조된 광촉매 조성물은 부착성을 향상시키기 위해 광촉매 조성물의 활성과 살균, 항균, 탈취 작용을 방해하지 않는 측면에서 바인더를 추가로 혼합하여 사용할 수 있고, SiO2를 함유한 무기계 바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 표면에 다수의 수산화기(OH기)를 갖고 있으며, 내부에는 실록산 결합(Si-O-Si)을 이루고 있어 결합성, 내열성, 조막성 및 흡착성 등의 특징으로 여러 분야에 널리 적용 가능한 콜로이드상의 실리카인 콜로이달 실리카로, 페닐메틸실록산이나, 메틸트리메톡시실록산 등을 사용하는 것이 좋다.The photocatalyst composition thus prepared may be further mixed with a binder in order not to interfere with the activity of the photocatalytic composition and the sterilization, antibacterial and deodorizing action in order to improve the adhesion, and an inorganic binder containing SiO 2 is used . Specific examples thereof include siloxane bonds (Si-O-Si) on the surface and a large number of hydroxyl groups (OH groups) on the surface thereof. The colloid is widely applicable to various fields due to its bonding properties, heat resistance, It is preferable to use phenylmethylsiloxane, methyltrimethoxysiloxane or the like as the colloidal silica.

이 같은 성분들의 용해에 사용되는 용매는 함유된 모든 성분의 용해성을 고려하여 물 또는 알코올을 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 물을 사용하는 것이 좋다. 용매는 10 ∼ 30 중량% 사용되며, 10 중량% 미만이면 용해성에 문제가 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 지나치게 희석되어 광촉매 조성물로의 사용이 부적합한 결과를 초래하게 된다.The solvent used for dissolving such components may be water or alcohol in consideration of the solubility of all components contained therein, and preferably water is preferably used. The solvent is used in an amount of 10 to 30% by weight. If it is less than 10% by weight, there is a problem in solubility. When the amount is more than 30% by weight, the solvent is excessively diluted, resulting in inadequate use of the photocatalyst composition.

본 발명은 또 다른 관점에서 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device characterized by containing a photocatalytic composition from another viewpoint.

본 발명에 따른 조명장치는 조명장치의 램프나, 커버, 반사갓, 굴절커버 등에 본 발명의 광촉매 조성물을 함유시킬 수 있다. The lighting device according to the present invention can contain the photocatalytic composition of the present invention in a lamp, a cover, a reflector, a refraction cover, etc. of a lighting device.

일 실시예로, 본 발명에 따른 조명장치는 도 1에 나타난 바와 같이 형광등과 같은 램프(100)의 외주면이 본 발명의 광촉매 조성물로 코팅되어 있는 것으로서, 투명한 원통으로 된 램프의 유리관(102)의 내주면에 형광체(101)가 코팅되고, 상기 유리관(102) 외주면에는 광촉매 조성물로 코팅된 광촉매 코팅막(103)이 코팅되어 있어 있으며, 양끝단에는 전원과 연결을 위한 전원공급핀이 도출되어 있다. 상기 형광체(101)는 유리관(102)의 내주면에 코팅되지 아니할 경우에는 유리관(102)의 내부 공간에 충진될 수도 있다.1, a lamp 100, such as a fluorescent lamp, is coated with a photocatalytic composition of the present invention. The lamp 100 has a transparent cylindrical glass tube 102, A phosphor 101 is coated on the inner circumferential surface of the glass tube 102 and a photocatalytic coating film 103 coated with a photocatalytic composition is coated on the outer circumferential surface of the glass tube 102. Power supply pins for connection to a power source are connected to both ends. When the phosphor 101 is not coated on the inner circumferential surface of the glass tube 102, the phosphor may be filled in the inner space of the glass tube 102.

이에, 상기 조명장치를 점등하면 유리관의 외주면에 코팅된 광촉매 막이 램프에서 발생하는 빛(광)과 화학반응을 하여 유리관의 외주면에 부착되는 오염물질들을 분해하고, 실내 공기 중에 있는 함유되어 있는 휘발성 유기화합물, 악취물질, 세균 등을 제거 분해한다. 즉, 대류현상으로 오염된 공기가 유리관(102)의 외주면에 닿는 순간 살균, 탈취과정을 거쳐 정화되며, 암모니아, 포름알데히드(화장실 냄새), 아세트알데히드(담배 등의 자극적인 냄새, 메틸 메르캅탄(썩은 양파 냄새), 초산(신 냄새), 황화수소(썩은 계란 냄새) 등과 같은 역한 냄새의 물질을 제거할 수 있다.When the illumination device is turned on, the photocatalytic film coated on the outer circumferential surface of the glass tube chemically reacts with the light (light) generated from the lamp to decompose the contaminants attached to the outer circumferential surface of the glass tube, and the volatile organic Compounds, odorous substances, bacteria and so on. That is, the air contaminated by the convection phenomenon is sterilized and deodorized as soon as it touches the outer circumferential surface of the glass tube 102, and is cleaned with ammonia, formaldehyde (toilet odor), acetaldehyde (stimulating odor such as tobacco, methyl mercaptan (Odor of rotten onion), acetic acid (sour odor), hydrogen sulfide (odor of rotten egg), and the like.

본 발명에 따른 조명장치는 다른 실시예로, 도 2에 나타난 바와 같이 유리섬유(glass fiber)(110)에 본 발명의 광촉매 조성물을 도포하여 램프(100)에 둘러씌운 형태일 수 있으며, 도 3에 나타난 바와 같이 반사갓(120)에 본 발명의 광촉매 조성물을 코팅시켜 광촉매 코팅막(103)을 형성시킨 형태(도 3a)일 수도 있고, 디퓨저(산광기, diffuser)(130)에 본 발명의 광촉매 조성물을 코팅시켜 광촉매 코팅막(103)을 형성시킨 형태(도 3b)일 수도 있다. In another embodiment, the illumination device according to the present invention may be configured such that the photocatalytic composition of the present invention is applied to a glass fiber 110 as shown in FIG. 2 to surround the lamp 100, The photocatalyst coating composition 103 may be formed by coating the photocatalyst composition of the present invention on the reflector 120 as shown in FIG. 3A or may be applied to a diffuser 130, (FIG. 3B) in which the photocatalyst coating film 103 is formed by coating the photocatalyst coating film 103 with a photocatalyst.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of specific examples. The following examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<< 실시예Example 1> 1>

물 100 g에 염화베릴륨(제1 금속 전구체) 10 g과 염화란타늄(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 400 ℃에서 3시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.10 g of beryllium chloride (first metal precursor) and 10 g of lanthanum chloride (second metal precursor) were mixed with 100 g of water, and the mixed mixture was impregnated with 100 g of titanium dioxide. Then, For 6 hours and further calcined at 400 ° C for 3 hours to prepare a photocatalyst composition.

<< 실시예Example 2> 2>

물 100 g에 질산마그네슘(제1 금속 전구체) 10 g과 질산세륨암모늄(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 500 ℃에서 3시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.10 g of magnesium nitrate (first metal precursor) and 10 g of cerium ammonium nitrate (second metal precursor) were mixed with 100 g of water, and the mixed mixture was impregnated into 100 g of titanium dioxide. Then, Lt; 0 &gt; C for 6 hours and further calcined at 500 &lt; 0 &gt; C for 3 hours to prepare a photocatalyst composition.

<< 실시예Example 3> 3>

물 100 g에 수산화칼슘(제1 금속 전구체) 10 g과 수산화사마륨(제2 금속 전구체) 10 g을 혼합하고, 상기 혼합된 혼합물을 이산화티타늄 100 g에 넣어서 함침시킨 다음, 상기 함침물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 650 ℃에서 2시간 동안 소성하여 광촉매 조성물을 제조하였다.10 g of calcium hydroxide (first metal precursor) and 10 g of samarium hydroxide (second metal precursor) were mixed with 100 g of water, and the mixed mixture was impregnated into 100 g of titanium dioxide. Then, Dried for 6 hours and further calcined at 650 ° C for 2 hours to prepare a photocatalyst composition.

<< 실시예Example 4> 4>

티타늄이소프로폭사이드 100 g, 염화스트톤튬(제1 금속 전구체) 10 g 및 염화란타늄(제2 금속 전구체) 10 g을 물 100 g 및 이소프로필알콜 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 질산 5 g을 첨가시킨 다음, 150 ℃에서 5 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.100 g of titanium isopropoxide, 10 g of strontium chloride (first metal precursor) and 10 g of lanthanum chloride (second metal precursor) were mixed with 100 g of water and 10 g of isopropyl alcohol, and 5 g of nitric acid After stirring at 500 rpm for 5 hours at 150 ° C, the mixture was cooled to room temperature to prepare a photocatalyst composition.

<< 실시예Example 5> 5>

티타늄이소프로폭사이드 100 g, 질산바륨(제1 금속 전구체) 10g 및 질산세륨암모늄(제2 금속 전구체) 10g을 물 100 g 및 에탄올 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 염산 5 g을 첨가시킨 다음, 40 ℃에서 10 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.100 g of titanium isopropoxide, 10 g of barium nitrate (first metal precursor) and 10 g of cerium ammonium nitrate (second metal precursor) were mixed with 100 g of water and 10 g of ethanol, 5 g of hydrochloric acid was added to the mixture, The mixture was stirred at 40 ° C for 10 hours at 500 rpm, and then cooled to room temperature to prepare a photocatalyst composition.

<< 실시예Example 6> 6>

티타늄이소프로폭사이드 100 g, 수산화베릴륨(제1 금속 전구체) 5 g, 수산화마그네슘(제1 금속 전구체) 5 g, 수산화란타늄(제2 금속 전구체) 5 g, 수산화사마륨(제2 금속 전구체) 5 g 및 메틸트리메톡시실란 3g을 물 100 g 및 이소프로필알코올 10 g에 혼합하고, 상기 혼합물에 인산 5 g을 첨가시킨 다음, 200 ℃에서 3 시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 광촉매 조성물을 제조하였다.100 g of titanium isopropoxide, 5 g of beryllium hydroxide (first metal precursor), 5 g of magnesium hydroxide (first metal precursor), 5 g of lanthanum hydroxide (second metal precursor), 5 g of samarium hydroxide (second metal precursor) and 3 g of methyltrimethoxysilane were mixed with 100 g of water and 10 g of isopropyl alcohol. To the mixture was added 5 g of phosphoric acid, and the mixture was stirred at 200 rpm for 3 hours at 500 rpm and then cooled to room temperature to obtain a photocatalyst composition .

<< 비교예Comparative Example 1> 1>

물 100 g에 이산화티타늄 100 g을 첨가한 다음, 상기 첨가물을 110 ℃에서 6시간 동안 건조 후 다시 400 ℃에서 3시간 동안 소성하여 촉매 조성물을 제조하였다.After adding 100 g of titanium dioxide to 100 g of water, the additive was dried at 110 캜 for 6 hours and further calcined at 400 캜 for 3 hours to prepare a catalyst composition.

<< 비교예Comparative Example 2> 2>

티타늄이소프로폭사이드 100 g 및 메틸트리메톡시실란 3 g을 물 100 g 및 이소프로필알콜 10g에 혼합하고, 상기 혼합물에 질산 5 g을 첨가시킨 다음, 200 ℃에서 3시간 동안 500 rpm으로 교반 후에 상온으로 냉각하여 촉매 조성물을 제조하였다.100 g of titanium isopropoxide and 3 g of methyltrimethoxysilane were mixed with 100 g of water and 10 g of isopropyl alcohol and 5 g of nitric acid was added to the mixture, followed by stirring at 200 DEG C for 3 hours at 500 rpm And then cooled to room temperature to prepare a catalyst composition.

<< 실험예Experimental Example 1> : 탈취 성능 측정 1>: Measurement of deodorizing performance

실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에서 제조된 촉매 조성물의 탈취 성능을 측정하기 위해 형광등 불빛에서 탈취 성능을 측정하였고, 측정방법으로는 트리메틸아민, 포름알데히드, 아세트알데히드 및 톨루엔을 KS I 2218:2009 규격에 의하여 검지관을 이용하여 30분 후에 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.In order to measure the deodorization performance of the catalyst compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, deodorization performance was measured in a fluorescent lamp. Trimethylamine, formaldehyde, acetaldehyde and toluene were measured with KS I 2218 : Measured after 30 minutes using a detector tube according to the 2009 standard, and the results are shown in Table 1.

또한, 경과시간에 따른 탈취 성능을 측정하기 위해 포름알데히드 50ppm을 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물을 사용하여 형광등 불빛에서 KS I 2218:2009 규격에 준하는 방법으로 검지관을 이용하여 측정하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 이때, 도 4의 (b)는 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물이 사용되지 않은 대조군의 측정결과이고, 도 4의 (a)는 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물이 사용된 실험군의 측정결과이다.In order to measure the deodorization performance with respect to the elapsed time, 50 ppm of formaldehyde was measured using a photocatalytic composition prepared in Example 1 using a detector tube according to the method of KS I 2218: 2009 in a fluorescent lamp, Is shown in Fig. 4 (b) is a measurement result of a control group in which the photocatalytic composition prepared in Example 1 is not used, and FIG. 4 (a) is a measurement result of the photocatalytic composition using the photocatalytic composition prepared in Example 1 .

<< 실험예Experimental Example 2> : 살균 성능 측정 2>: Measurement of sterilization performance

실시예 1 내지 6과 비교예 1 및 2에서 제조된 촉매조성물의 살균 성능을 측정하기 위해 암실에서 살균성능을 측정하였다. 측정방법으로는 MRSA(Staphylococus aures subsp. aureus ATCC 33591), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442), 대장균(Escherichia coli ATCC 25922), 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352), 황색포도상구균(Staphylococus aureus ATCC 6538) 및 살모넬라균(Salmonella typhimurium IFO 14193)을 KCL-FIR-1002:2011 규격에 의하여 10초간 배양 후에 제거율을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.In order to measure the sterilizing performance of the catalyst compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, sterilizing performance was measured in a dark room. Methods of measurement include MRSA ( Staphylococus aures subsp . Aureus ATCC 33591), Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442), Escherichia coli ATCC 25922, Klebsiella pneumoniae ATCC 4352), Staphylococcus aureus ATCC 6538 and Salmonella typhimurium IFO 14193 were cultured for 10 seconds according to the KCL-FIR-1002: 2011 standard. The results are shown in Table 1 .

도 5와 관련해서는 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)을 KCL-FIR-1002:2011 규격에 의하여 10초간 배양 후에 실시예 1에서 제조된 광촉매 조성물을 적용하기 전(a) 및 후(b)의 이미지이다. With reference to FIG. 5, Klebsiella pneumoniae ATCC 4352) was cultured for 10 seconds according to KCL-FIR-1002: 2011 standard, and then images (a) and (b) before applying the photocatalytic composition prepared in Example 1.

도 5에 나타난 바와 같이, 초기 1.4 × 104개의 균이 10초 후 < 10개 이하로 줄어들어 99.9%의 우수한 살균 성능을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 5, the initial 1.4 × 10 4 bacteria were reduced to 10 or less after 10 seconds, and 99.9% of the sterilization performance was confirmed.

구분
division
탈취성능측정Deodorization performance measurement 살균성능측정Measurement of sterilization performance
제거율(%)Removal rate (%) 제거율(%)Removal rate (%) 포름알데히드Formaldehyde 트리메틸아민Trimethylamine 톨루엔toluene 아세트알데히드Acetaldehyde MRSAMRSA 녹농균P. aeruginosa 대장균Escherichia coli 황색포도상구균Staphylococcus aureus 폐렴균Pneumococcus 살모
넬라
Salmon
Nella
실시예 1Example 1 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 2Example 2 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 3Example 3 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 4Example 4 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 5Example 5 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 실시예 6Example 6 100100 100100 100100 100100 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 99.999.9 비교예 1Comparative Example 1 25.225.2 11.611.6 11.211.2 2.02.0 0.00.0 0.60.6 2.02.0 3.53.5 3.13.1 2.12.1 비교예 2Comparative Example 2 15.015.0 12.012.0 13.913.9 3.73.7 0.00.0 0.80.8 3.43.4 4.84.8 3.63.6 3.33.3

표 1 및 도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 6에서 제조된 광촉매 조성물의 경우, 비교예 1 및 2에 비해, 탈취 성능과 세균 제거율이 월등히 높음을 알 수 있었다. As shown in Table 1 and FIG. 4, in the case of the photocatalytic compositions prepared in Examples 1 to 6, the deodorizing performance and the bacterium removal rate were remarkably higher than those of Comparative Examples 1 and 2.

따라서, 본 발명에 따른 광촉매 조성물은 가시광선이 조사되는 형광등, LED 조명장치, OLED 조명장치 등이나, 암실에서도 지속적인 유해물질 제거, 탈취, 살균 작용 등을 수행함으로써, 탈취, 살균, 유해물질 제거가 필요한 조명 장치 등과 같은 생활공간에 적용할 수 있음을 확인하였다.Therefore, the photocatalytic composition according to the present invention is capable of removing harmful substances, deodorizing and sterilizing effects in a dark room such as a fluorescent lamp, an LED lighting device, and an OLED lighting device to which visible light is irradiated. And it can be applied to a living space such as a necessary lighting device.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 램프 101: 형광체
102: 유리관 103: 코팅막
110: 유리섬유 120: 반사갓
130: 디퓨저
100: Lamp 101: Phosphor
102: glass tube 103: coating film
110: glass fiber 120: reflector
130: diffuser

Claims (18)

티타늄(A);
베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B); 및
란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C)이 함유된 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물.
Titanium (A);
At least one first metal (B) selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr) and barium (Ba); And
Wherein at least one second metal (C) selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) is contained.
제1항에 있어서,
상기 티타늄(A), 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)은 티타늄(A) : 제1 금속(B) 및 제2 금속(C) = 100 : 1 내지 1 : 1로 함유하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the titanium (A), the first metal (B) and the second metal (C) contain titanium (A): the first metal (B) and the second metal (C) in a ratio of 100: 1 to 1: Wherein the photocatalyst composition is a photocatalyst composition.
제1항에 있어서,
상기 제1 금속(B) 및 제2 금속(C)은 제1 금속(B) : 제2 금속(C)= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 함유하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the first metal (B) and the second metal (C) comprise a first metal (B): a second metal (C) in a weight ratio of 10: 1 to 1:10.
(a) 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체와 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물을 티타늄(A) 전구체에 함침시키는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계의 함침물을 건조 시킨 후, 소성하는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법.
(a) at least one first metal (B) precursor selected from the group consisting of beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (Ba) Mixing at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of cerium (Ce) and samarium (Sm) in a solvent;
(b) impregnating the mixture of step (a) with a titanium (A) precursor; And
(c) drying the impregnated material of the step (b) and then calcining the impregnated material.
제4항에 있어서,
상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are independently selected from the group consisting of metal chlorides, metal nitrides, and metal hydroxides.
제4항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체 : 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체= 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 함침시키는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The precursor of the titanium (A) precursor, the precursor of the first metal (B) and the precursor of the second metal (C) in the step (b) Wherein the impregnation is carried out at a weight ratio of 100: 1 to 1: 1.
제4항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
5. The method of claim 4,
In the step (a), the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed at a weight ratio of the first metal (B) precursor: the second metal (C) precursor = 10: 1 to 1:10 Wherein the photocatalyst composition is a photocatalyst composition.
제4항에 있어서,
상기 (c) 단계는 110 ℃ 이상에서 6시간 이상 건조시킨 후, 400 ~ 650 ℃에서 2 시간 이상 소성하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (c) is performed at a temperature of 110 ° C or more for 6 hours or more, and then calcined at 400 to 650 ° C for 2 hours or more.
제4항에 있어서,
상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of water, ethanol, propanol, 2-propanol and butanol.
(a) 티타늄(A) 전구체, 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 및 바륨(Ba)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제1 금속(B) 전구체 및 란타늄(La), 세륨(Ce) 및 사마륨(Sm)으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 금속(C) 전구체를 용매에 혼합하는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 산을 첨가하고, 교반시키는 단계를 포함하는 광촉매 조성물의 제조방법.
(a) at least one first metal (B) precursor selected from the group consisting of titanium (A) precursor, beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium Mixing at least one second metal (C) precursor selected from the group consisting of lanthanum (La), cerium (Ce) and samarium (Sm) into a solvent; And
(b) adding an acid to the mixture of step (a) and stirring the mixture.
제10항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 티타늄(A) 전구체: 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 100 : 1 내지 1 : 1 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
In the step (a), the titanium (A) precursor, the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed with a titanium (A) precursor: a first metal (B) precursor and a second metal = 100: 1 to 1: 1 by weight based on the total weight of the photocatalyst composition.
제10항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 제1 금속(B) 전구체 : 제2 금속(C) 전구체= 10 : 1 내지 1: 10 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
In the step (a), the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are mixed at a weight ratio of the first metal (B) precursor: the second metal (C) precursor = 10: 1 to 1:10 Wherein the photocatalyst composition is a photocatalyst composition.
제10항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 교반은 20 ~ 200 ℃에서 60 rpm 이상으로 3시간 이상 교반시켜 수행하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the stirring in the step (b) is carried out by stirring at 20 to 200 ° C at 60 rpm or more for 3 hours or more.
제10항에 있어서,
상기 산은 질산, 염산 및 인산으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the acid is at least one selected from the group consisting of nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid.
제10항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 산과 티타늄 전구체, 제1 금속(A) 전구체 및 제2 금속(B) 전구체는 산 : 티타늄(A) 전구체, 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체 = 10 : 1 내지 1 : 100 중량비로 첨가하는 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
In step (b), the acid and titanium precursor, the first metal (A) precursor and the second metal (B) precursor are selected from the group consisting of an acid: titanium (A) precursor, a first metal (B) precursor and a second metal (C) Is added in a weight ratio of 10: 1 to 1: 100.
제10항에 있어서,
상기 용매는 물, 에탄올, 프로판올, 2-프로판올 및 부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of water, ethanol, propanol, 2-propanol and butanol.
제10항에 있어서,
상기 제1 금속(B) 전구체 및 제2 금속(C) 전구체는 독립적으로 금속 염화물, 금속 질화물 및 금속 수산화물로 구성된 군에서 선택되는 화합물인 것을 특징으로 하는 광촉매 조성물의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the first metal (B) precursor and the second metal (C) precursor are independently selected from the group consisting of metal chlorides, metal nitrides, and metal hydroxides.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 광촉매 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 조명장치.  A lighting device comprising the photocatalytic composition according to any one of claims 1 to 3.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102115526B1 (en) * 2020-03-04 2020-05-26 이엔에프씨컨소시엄 주식회사 Antiseptic Deodor Catalyst Coated Fabric and Method for Preparing the Same
KR20220069536A (en) 2020-11-20 2022-05-27 김영독 Visible light-actived photocatalyst compostion containing activated carbon

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08273610A (en) * 1995-03-31 1996-10-18 Toshiba Lighting & Technol Corp Fluorescent lamp and luminaire
JP2006198466A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Jsr Corp Photocatalytic sheet and illumination device using the same
JP3928744B2 (en) * 1995-04-28 2007-06-13 東芝ライテック株式会社 Lighting device
KR100757103B1 (en) 2006-11-21 2007-09-10 주식회사 영가케미컬 Wax composition with dispersed titanium dioxide nanoparticles and preparing method thereof
KR101173445B1 (en) 2012-05-21 2012-08-16 주식회사 한림연 Photocatalyst composition and manufacturing method thereof for offensive odor treatment
KR20150055206A (en) * 2013-11-12 2015-05-21 (주)엘지하우시스 Visible light active photocatalyst coating composition, method for preparing visible light active photocatalyst coating composition and method for preparing visible light active photocatalyst layer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08273610A (en) * 1995-03-31 1996-10-18 Toshiba Lighting & Technol Corp Fluorescent lamp and luminaire
JP3928744B2 (en) * 1995-04-28 2007-06-13 東芝ライテック株式会社 Lighting device
JP2006198466A (en) * 2005-01-18 2006-08-03 Jsr Corp Photocatalytic sheet and illumination device using the same
KR100757103B1 (en) 2006-11-21 2007-09-10 주식회사 영가케미컬 Wax composition with dispersed titanium dioxide nanoparticles and preparing method thereof
KR101173445B1 (en) 2012-05-21 2012-08-16 주식회사 한림연 Photocatalyst composition and manufacturing method thereof for offensive odor treatment
KR20150055206A (en) * 2013-11-12 2015-05-21 (주)엘지하우시스 Visible light active photocatalyst coating composition, method for preparing visible light active photocatalyst coating composition and method for preparing visible light active photocatalyst layer

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Yugo Miseki 외 2인, Energy Environ. Sci., 2권, 306-314쪽* *
서승정 외 4인, 조명 전기설비학회지, 15권5호, 19-27쪽* *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102115526B1 (en) * 2020-03-04 2020-05-26 이엔에프씨컨소시엄 주식회사 Antiseptic Deodor Catalyst Coated Fabric and Method for Preparing the Same
KR20220069536A (en) 2020-11-20 2022-05-27 김영독 Visible light-actived photocatalyst compostion containing activated carbon

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