KR20200064834A - 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재 및 그 제조방법을 제공한다. 이러한 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재는 불소 관능기의 도입으로 인하여 가시광의 광원으로도 광촉매 반응이 진행될 수 있어 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 유해물질을 상온 및 가시광에서 획기적으로 제거할 수 있게 된다. 또한 본 발명의 제조방법은 비교적 단순한 공정일 뿐만 아니라, 활성탄소재를 기반으로 이불소산화티탄을 도입하였다는 점과 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 제조하여 보다 효과적으로 이산화티탄을 도입함으로써 결과적으로 활성탄소재에 상온 및 가시광에서 반응할 수 있는 이불소산화티탄을 도입하였다는 점에 그 특징이 있다.
Description
본 발명은 이불소산화티탄(TiOF2)이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 이산화티탄 전구체 용액과 혼합하고, 에너지를 처리함으로써 이불소산화티탄을 도입한 광촉매 복합 활성탄소재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 이불소산화티탄을 높은 함량으로 도입할 수 있는 새로운 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 유해물질을 상온 및 가시광에서 획기적으로 제거할 수 있도록 하는 새로운 복합 활성탄소재의 제조방법을 제공하는 것이다.
산업의 발전에 따라 기능성과 편리성을 충족하는 다양한 건축자재의 개발이 유도되어 왔으며, 이에 따라 각종 화학물질 및 복합재료로 구성된 건축자재의 개발과 사용이 증가되어 왔다. 그러나 이러한 건축자재는 포름알데히드(HCHO)나 휘발성유기화합물(Volatiile Organic Compounds; VOCs)과 같은 각종 유해물질을 배출하여 실내공기의 오염을 초래하며 인체에 노출 되었을 시 거주자에게 두통, 구토, 현기증, 아토피 질환 등을 유발하는 이른바 새집증후군(Sick House Syndrome)의 원인이 된다.
최근 신축 건물이 날로 증가함에 따라 실내오염도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 새집증후군의 원인이 되는 유해물질 중의 포름알데히드나 아세트알데히드 가스를 처리하기 위하여 제올라이트, 활성탄소, 활성탄소섬유 등의 재료를 사용하여 흡착하는 방법이 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 재료를 통한 단순한 기공에 의한 물리적 흡착만으로는 완벽한 제거가 어렵기 때문에, 이를 개선하기 위해 위와 같은 재료에 대한 다양한 표면처리가 연구되고 있다.
통상적으로 산 처리, 플라즈마 처리, 촉매 도입 등의 표면처리법이 사용되고 있으며, 그 중 촉매를 이용한 산화방법은 유해물질을 인체에 무해한 물질로 전환하여 제거할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 촉매를 활성화시키기 위해서는 열 에너지나 빛 에너지와 같은 추가적인 에너지가 필요하다는 점에서 많은 제약이 따르고 있다. 따라서 공정이 단순하면서도 추가적인 에너지원 없이 가시광에서 작용하는 촉매를 제조하는 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 이불소화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 용이하게 상대적으로 높은 함량의 이불소화티탄을 도입한 광촉매 복합 활성탄소재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 유해물질을 상온 및 가시광에서 획기적으로 제거할 수 있도록 함에 있다
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재를 제공한다.
또한, 본 발명은
표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 제조하는 단계;
상기 불소 관능기가 도입된 탄소재와 이산화티탄 전구체 용액을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물에 에너지를 처리하여 탄소재에 이불소산화티탄을 도입하는 단계; 를 포함하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의할 경우, 활성탄소재 기반에 이불소산화티탄을 도입함으로써, 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재를 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 비교적 단순한 공정일뿐만 아니라 이러한 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재는 불소 관능기의 도입으로 인하여 가시광의 광원으로도 광촉매 반응이 진행될 수 있어 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 유해물질을 상온 및 가시광에서 획기적으로 제거할 수 있게 된다.
도 1은 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 XRD 분석 그래프이다
도 2는 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 XRD 분석 그래프이다
이하에서 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 따로 정의하지 않는 경우 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 내용으로 해석되어야 할 것이다. 본 명세서의 도면 및 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 쉽게 이해하고 실시하기 위한 것으로 도면 및 실시예에서 발명의 요지를 흐릴 수 있는 내용은 생략될 수 있으며, 본 발명이 도면 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어의 단수 형태는 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명에서 특별한 언급 없이 불분명하게 사용된 %의 단위는 중량%를 의미한다.
본 발명은 상술한 기술적 과제의 해결을 위해 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재를 제공한다. 이는 유해물질의 단순한 기공에 의한 물리적 흡착뿐만 아니라 광촉매를 통한 효과적인 화학적 흡착 및 분해를 가능하게 하고, 기존의 이산화티탄이 도입된 활성탄소섬유와는 달리 상온 및 가시광에서 광촉매 반응이 진행되도록 함으로써 포름알데히드, 아세트알데히드 등의 유해물질을 상온 및 가시광에서도 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
상기 활성탄소재의 일 예로 통상적으로 잘 알려져 있는 활성탄소, 활성탄소섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 다만 상대적으로 취급이 용이한 활성탄소섬유인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성탄소재는 흡착용량과 장기간의 사용 등을 고려하여 비표면적이 1000㎡/g 이상인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성탄소재는 상온 및 가시광에서 유해물질에 대한 효과적인 분해능을 담보하고 기공의 막힘 현상으로 흡착점이 감소되어 흡착효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 표면에 티탄이 10 내지 20%, 불소 관능기가 5 내지 15% 도입된 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 이불소산화티탄이 도입된 탄소재를 제조하는 방법을 제공하는데, 그 제조방법은, 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 제조하는 단계; 상기 불소 관능기가 도입된 탄소재와 이산화티탄 전구체 용액을 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물에 에너지를 처리하여 탄소재에 이불소산화티탄을 도입하는 단계; 를 포함하여 이루어진다.
이러한 제조방법은 비교적 단순한 공정일 뿐만 아니라, 활성탄소재를 기반으로 이불소산화티탄을 도입하였다는 점과 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 제조하여 보다 효과적으로 이산화티탄을 도입함으로써 결과적으로 활성탄소재에 상온 및 가시광에서 반응할 수 있는 이불소산화티탄을 도입하였다는 점에 그 특징이 있다.
상기 제조방법에서의 탄소재는 다공성 탄소재로 알려진 어느 것을 사용하여도 무방하며, 일 예로 통상적으로 잘 알려져 있는 활성탄소, 활성탄소섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 다만 상대적으로 취급이 용이한 활성탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불소 관능기의 도입은 불소가스를 이용한 표면처리과정을 포함하는 공정을 통하여 이루어질 수 있다. 이는 후속단계에서 이산화티탄을 보다 효과적으로 도입하기 위한 과정이다. 상기 불소가스는 불소가 포함된 다양한 재료로부터 도입이 가능하며, 구체적으로 직접불소화법, 불소플라즈마 처리를 통해 도입이 가능하다. 일 예로 직접불소화법을 이용한 불소 관능기의 도입 과정은 비활성 가스를 주입하고 배기하는 과정을 3회 거친 후 불소가스와 반응시킴으로써 부반응을 최소화시키는 것이 바람직하다.
상기 불소가스를 이용한 표면처리과정은, 불소 관능기 도입의 미흡, 과반응으로 인한 기공의 구조 변형 및 이에 따른 흡착효율의 저하를 방지하기 위하여 25 내지 50℃의 온도에서 5 내지 15분 동안 이루어지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불소가스를 이용한 표면처리과정은, 상술한 바와 같은 이유로 비활성가스 분위기에서 반응기 내 비활성가스 대비 불소가스 압력이 0.1 내지 0.3bar의 범위에서 이루어지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 불소 관능기가 도입된 탄소재는 불소 관능기 함량이 1 내지 10 중량비일 수 있다. 이는 상술한 바와 같이 탄소재에 불소 관능기가 적절한 함량으로 도입된 경우 후속단계에서 이산화티탄을 보다 효과적으로 도입할 수 있으며, 또한 티탄 및 불소 관능기가 과도하게 도입되어 기공을 막음으로써 흡착효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 혼합하는 단계의 혼합비율은, 이산화티탄이 탄소재 표면에 제대로 도입되지 못하거나 반대로 이산화티탄이 과도하게 도입되어 기공을 막음으로써 흡착효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 상기 이산화티탄 전구체 용액 100 중량부에 대해 상기 불소 관능기가 도입된 탄소재가 1.5 내지 3 중량부인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 이산화티탄 전구체 용액은 알코올 용매와 이산화티탄 전구체를 혼합하여 제조할 수 있다.
이산화티탄 전구체와 혼합되는 용매는 통상의 졸-겔 반응에서 사용되는 모든 용매를 사용할 수 있는데, 일 예로 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올, 벤질알코올, 이소아밀알코올, 이소부틸알코올 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
이산화티탄 전구체는 티타늄을 포함하는 모든 화합물을 사용할 수 있는데, 일 예로 티타늄 에톡사이드, 티타늄 이소프로폭사이드, 티타늄 프로폭사이드, 티타늄 부톡사이드, 티타늄 테트라에톡사이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드, 티타늄 테트라부톡사이드, 티타늄 클로라이드, 티타늄 다이클로라이드, 티타늄 트리클로라이드, 티타늄 테트라클로라이드, 티타늄 브로마이드, 티타늄 설파이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 알코올 용매와 상기 이산화티탄 전구체의 혼합 비율은알코올 용매 100 중량부를 기준으로 이산화티탄 전구체가 8 내지 43 중량부일 수 있다. 이는 후속단계에서 탄소재에 이산화티탄을 적절하게 도입시키면서도 탄소재에 이산화티탄이 응집되어 도입되거나, 입자의 크기가 불균일하게 도입되는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합하는 단계 후 혼합물을 겔화하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 상기 탄소재에 이산화티탄 및 이불소산화티탄을 보다 효과적으로 도입할 수 있도록 하며, 다공성 물질이 얇은 형태로 만들어지는 경우 갖게 되는 높은 표면적과 작은 기공 사이즈를 기대할 수 있도록 한다.
상기 겔화하는 단계는 승온 조건에서 티타늄 전구체 코팅층이 졸상태에서 겔상태로 전이되면서 이산화티탄 및/또는 이불소산화티탄의 형태가 형성되는 단계를 의미한다.
상기 겔화하는단계는, 반응을 진행시키면서도 굳는 현상을 방지하기 위하여 25 내지 30℃의 온도범위에서 12 내지 24시간 이루어지는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 혼합물을 겔화하는 단계 후 겔화 혼합물을 추가적으로 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 이산화티탄 전구체 용액의 남은 용매를 제거함으로써 보다 효과적으로 후속단계를 진행시키기 위함이다.
상기 에너지 처리는, 초음파를 이용한 에너지 처리 과정을 포함할 수 있다. 상기 초음파를 이용한 에너지 처리 과정은 상기 혼합물을 증류수에 투입하고, 10 내지 50kHz 진동수범위에서 30 내지 60분 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 적절한 에너지 공급 및 부반응의 발생을 방지하기 위함이며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 분석방법은 하기와 같다.
건조된 활성탄소섬유 (평균 직경 10μm, BET 1500㎡/g)를 반응기에 투입하고 기상 불소 표면처리를 통해 오직 불소 관능기만을 도입하기 위하여 반응기 내부를 비활성 상태로 유지하였다. 반응기 내부를 진공감압으로 배기하고 질소의 비활성가스를 주입하는 과정을 3회 반복하였다. 이후 상기 반응기에 불소가스 압력이 0.1bar가 되도록 주입하고 상온에서 10분 동안 반응시켜 상기 활성탄소섬유 표면에 불소 관능기를 도입하였다.
상기 불소 관능기를 도입한 후, 이산화티탄 전구체(티타늄 이소프로폭사이드(titanium isopropoxide, TTIP, 97.0%, Aldrich, USA)) 이소프로필 알코올 용액을 0.5M이 되도록 제조하였다. 상기 기상 불소 표면처리된 활성탄소섬유 3g과 상기 이산화티탄 전구체 용액 200ml를 혼합하여 약 12시간 교반하고, 겔화 및 건조하였다.
상기 겔화한 후 건조된 활성탄소섬유를 증류수에 넣고 40분 동안 초음파처리를 실시하여 활성탄소섬유 표면에 이불소산화티탄의 전환을 완료하여 도입하였다.
상기 제조된 광촉매 복합 활성탄소섬유 원소함량을 X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS), Thermo Fisher Scientific사의 VG Multilab 2000모델을 사용하여 측정하였으며, 그 함량을 표 1에 기재하였다.
또한, 이불소산화티탄의 도입정도를 주사전자현미경 (Scanning electron microscopey; SEM) (Hitachi사의 S-4800)을 이용하여 5000배로 확대하여 관찰한 것을 도 1에 수록하였다.
또한, PANalytical사의 X'Pert PRO모델을 사용하여 XRD(X-ray diffraction)를 측정하였으며 도 2에 기재하였다. 시료는 진공 건조 오븐으로 수분을 건조시켜 사용했으며, 상온에서 Cu KαX-선을 조사하여 분석을 진행하였다.
또한, 아세트알데히드의 흡착특성 평가 결과를 표 2에 기재하였다.
상기 실시예 1에서 이산화티탄 전구체 용액의 농도가 0.8M이 되도록 수행한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 활성탄소섬유 표면에 이불소산화티탄을 도입하였다.
상기 실시예 1에서 반응기에 주입되는 불소가스 압력이 0.2bar가 되도록 주입한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 활성탄소섬유 표면에 이불소산화티탄을 도입하였다.
상기 실시예 1에서 반응기에 주입되는 불소가스 압력이 0.2bar가 되도록 주입하고, 이산화티탄 전구체 용액의 농도를 0.8M이 되도록 수행한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 활성탄소섬유 표면에 이불소산화티탄을 도입하였다.
<비교예 1>
아무런 처리를 하지 않은 실시예 1의 활성탄소섬유이다.
<비교예 2>
실시예 1의 기상 불소 표면처리 과정을 생략한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 활성탄소섬유 표면에 이산화티탄을 도입하였다.
물성측정결과
원소함량 분석
X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS), Thermo Fisher Scientific사의 VG Multilab 2000모델을 사용하여 측정하였으며 시료는 진공 건조 오븐으로 수분을 건조시켜 사용하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예 2의 활성탄소섬유 표면에 도입된 티탄 및 불소 관능기의 함량을 측정하여 표 1에 나타내었다.
| 샘플명 | Elemental content (at.%) | |||
| C | O | Ti | F | |
| 실시예1 | 49.32 | 34.31 | 10.56 | 5.81 |
| 실시예2 | 48.41 | 35.14 | 11.01 | 5.44 |
| 실시예3 | 42.24 | 34.11 | 15.03 | 9.44 |
| 실시예4 | 41.01 | 35.80 | 15.05 | 9.14 |
| 비교예2 | 64.47 | 28.66 | 6.87 | - |
활성탄소섬유 표면 형태 분석
주사전자현미경 분석(Scanning electron microscopy; SEM)
Hitachi사의 S-4800 모델을 이용하여 측정하였다. 시료는 5000배로 확대하여 표면변화를 측정하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 표면 형상을 확인하기 위하여 SEM 분석을 실시하였고, 그 이미지를 도 1에 나타내었다. 도 1에서 알 수 있듯이, 비교예 1의 표면은 매끄러운 반면, 2는 매우 작은 이산화티탄 입자들이 도입됨을 확인할 수 있다.
실시예 1 내지 4의 표면은 비교적 큰 크기의 이산화티탄 및 이불소산화티탄 입자들이 도입되었음을 확인하였다. 불소화 전처리 공정이 없이 이산화티탄을 도입한 샘플보다, 불소화 전처리 후 이산화티탄을 도입한 샘플이 더욱 많은 양의 입자가 표면에 도입되었음을 확인할 수 있다.
이산화티탄 및 이불소산화티탄이 도입된 활성탄소섬유 결정 구조 분석
X선 회절법(X-ray diffraction; XRD)
PANalytical사의 X'Pert PRO모델을 사용하여 측정하였다. 시료는 진공 건조 오븐으로 수분을 건조시켜 사용했으며, 상온에서 Cu KαX-선을 조사하여 분석을 진행하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예 2에 의하여 활성탄소섬유 표면에 도입된 이산화티탄 및 이불소산화티탄의 결정구조를 확인하기 위하여 XRD 분석을 실시하였다. 도 2의 그래프에서 X축은 2θ값, Y축은 피크의 강도를 의미한다. 활성탄소섬유에 불소화 전처리 없이 이산화티탄을 도입한 결과, 도 2에서 알 수 있듯이, 도입된 이산화티탄의 함량이 적고, 결정성이 크지 않아 피크가 거의 관찰되지 않았다. 반면 불소화 전처리를 실시한 후 이산화티탄을 도입한 경우에는, 이불소산화티탄 피크가 명확하게 나타나는 것을 확인하였다.
이산화티탄 및 이불소산화티탄이 도입된 활성탄소섬유의 아세트알데히드 흡착특성 분석
아세트알데히드 흡착 실험은 주입장치, 반응장치 및 측정장치로 이루어진 gas chromatography (GC, Agilent HP-6890)를 사용하였다. 반응기는 내경 10mm, 외경 11mm, 높이 200mm의 석영관을 사용하였고, 아세트알데히드 흡착실험시 활성탄소섬유 0.02g을 투입하여 진행하였다. 반응기 내부로 주입되는 아세트알데히드 가스(농도 100ppm)는 질량유속 조절기(MFC, mass flow controller,Korea)를 사용하여 100sccm의 유속으로 일정하게 주입하였다. 파과(breakthrough)가 시작되며 배출되는 아세트알데히드의 농도를 GC 분석장치를 이용하여 일정 시간 간격으로 측정하여 파과곡선을 산출하였다. 이때 장착된 컬럼은 DB-5MS이며, 그 피크 측정 온도는 50 ℃로 설정하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2의 활성탄소섬유의 아세트알데히드 제거특성을 GC 장비를 이용하여 분석하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 100분 기준 아세트알데히드 감소량(%) |
35.5 | 41.5 | 47 | 45.75 | 14 | 23.5 |
비교예 1의 경우 오직 활성탄소섬유 기공에 의한 흡착효과를 나타내며, 표 2로부터 알 수 있듯이 제거효율이 가장 낮다. 비교예 2는 이산화티탄 입자가 도입된 활성탄소섬유로 비교예 1보다 아세트알데히드 제거효율이 증가하였음을 확인할 수 있으며, 또한 이산화티탄 및 이불소산화티탄 입자가 도입된 실시예1 내지 4의 경우는 더욱 증가하였음을 확인할 수 있다.
Claims (18)
- 이불소산화티탄(TiOF2)이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재.
- 제 1항에 있어서,
상기 활성탄소재는 활성탄소, 활성탄소섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재. - 제 1항에 있어서,
상기 활성탄소재의 비표면적은 1000㎡/g 이상인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재. - 제 1항에 있어서,
상기 활성탄소재는 표면에 티탄이 10 내지 20%, 불소 관능기가 5 내지 15% 도입된 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재. - 표면에 불소 관능기가 도입된 탄소재를 제조하는 단계;
상기 불소 관능기가 도입된 탄소재와 이산화티탄 전구체 용액을 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물에 에너지를 처리하여 탄소재에 이불소산화티탄을 도입하는 단계; 를 포함하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 탄소재는 활성탄소, 활성탄소섬유 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 불소 관능기의 도입은, 불소가스를 이용한 표면처리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 7항에 있어서,
상기 불소가스를 이용한 표면처리과정은, 25 내지 50℃의 온도에서 5 내지 15분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 7항에 있어서,
상기 불소가스를 이용한 표면처리과정은, 비활성가스 분위기에서 반응기 내 비활성가스 대비 불소가스 압력이 0.1 내지 0.3bar의 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 불소 관능기가 도입된 탄소재는, 불소 관능기 함량이 1 내지 10 중량비인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 혼합하는 단계의 혼합비율은, 상기 이산화티탄 전구체 용액 100 중량부에 대해 상기 불소 관능기가 도입된 탄소재가 1.5 내지 3 중량부인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 이산화티탄 전구체 용액은 알코올 용매와 이산화티탄 전구체를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 12항에 있어서,
상기 알코올 용매와 상기 이산화티탄 전구체의 혼합 비율은, 알코올 용매 100 중량부를 기준으로 이산화티탄 전구체가 8 내지 43 중량부인 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 혼합하는 단계 후, 혼합물을 겔화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 14항에 있어서,
상기 겔화하는 단계는, 25 내지 30℃의 온도범위에서 12 내지 24시간 이루어지는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 14항에 있어서,
상기 겔화하는 단계 후, 겔화 혼합물을 추가적으로 건조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 5항에 있어서,
상기 에너지 처리는, 초음파를 이용한 에너지 처리 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법. - 제 17항에 있어서,
상기 초음파를 이용한 에너지 처리 과정은, 상기 혼합물을 증류수에 투입하고, 10 내지 50kHz 진동수범위에서 30 내지 60분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 이불소산화티탄이 도입된 광촉매 복합 활성탄소재의 제조방법.
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