WO2016137192A1 - 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터 - Google Patents

가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터 Download PDF

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photocatalyst coating
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서주환
이동일
정승문
김하나
장혜윤
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(주)엘지하우시스
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Definitions

  • a visible light active photocatalyst coating composition and an air purification filter are provided.
  • air purification filters are used to remove dust, bacteria, and other contaminants in indoor air.
  • Such a filter for air purification can be removed by adsorbing contaminants due to its porous structure, but the adsorbed contaminants accumulate over time, resulting in deterioration of the air purification function. .
  • the photocatalyst was used to activate the water and oxygen contained in the air to decompose and remove the adsorbed contaminants, thereby extending the life of the filter.
  • a binder material in order to coat the photocatalyst on the filter, a binder material should be used, and thus, there is a problem of blocking the pores of the filter or attaching to the surface of the photocatalyst to lower the surface activity of the photocatalyst with respect to light.
  • a visible light active photocatalyst coating composition which realizes visible light active performance and excellent photocatalytic efficiency, and is quick and easy to coat.
  • an air purifying filter which realizes long-term excellent air cleaning, deodorizing and antibacterial performance.
  • a visible light active photocatalyst coating composition comprising a visible light active photocatalyst, and an aqueous solvent.
  • the visible light active photocatalyst may have activity with respect to visible light in a wavelength range of about 380 nm to about 500 nm.
  • the visible light active photocatalyst is a porous first metal oxide; And second metal particles, second metal oxide particles, or both of which are supported on the porous first metal oxide.
  • the first metal oxide may include at least one selected from titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and a combination thereof.
  • the second metal particles and the second metal of the second metal oxide particles may include transition metals, precious metals, or both.
  • the second metal is tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, cerium, cadmium, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, radium, palladium and their It may include at least one selected from the combination.
  • the weight ratio of the sum of the porous first metal oxide and the second metal particle and the second metal oxide particle included in the visible light active photocatalyst may be about 1: 0.001 to about 1: 0.1.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may be applied to an active carbon-containing porous substrate to form a photocatalyst coating layer for an air purification filter.
  • the activated carbon-containing porous substrate is a woven or nonwoven fabric made of organic or inorganic fiber material; paper; Foams; And activated carbon may be attached or impregnated to a porous substrate formed of a material including at least one selected from the group consisting of a combination thereof.
  • the visible light active photocatalyst may be included in about 4% by weight to about 10% by weight.
  • the aqueous solvent may include about 90% by weight to about 96% by weight.
  • the aqueous solvent may be water.
  • the visible light active photocatalyst may be formed of particles.
  • the average diameter of the visible light active photocatalyst particles may be from about 30 nm to about 500 nm.
  • a filter for air purification comprising a photocatalyst coating layer formed of the visible light active photocatalyst coating composition.
  • the air purification filter may not include alcohol and a binder material.
  • the air purification filter may further include an activated carbon-containing porous substrate, and the photocatalyst coating layer may be coated on the activated carbon-containing porous substrate.
  • the activated carbon-containing porous substrate may include about 20% to about 80% by weight of activated carbon.
  • the activated carbon-containing porous substrate may have a thickness of about 0.5 mm to about 3.0 mm.
  • the visible light active photocatalyst coating composition realizes visible light active performance and excellent photocatalytic efficiency, and coating is quick and easy.
  • a visible light active photocatalyst coating composition comprising a visible light active photocatalyst, and an aqueous solvent.
  • the photocatalyst refers to a substance capable of purifying air, deodorizing, and antibacterial activity by generating superoxide anions or hydroxy radicals from electrons and holes generated from energy obtained by absorbing light.
  • UV-activated photocatalysts are commonly used as such photocatalysts.
  • UV-activated photocatalysts made of titanium oxide are used.
  • indoor light sources have a very low efficiency of photocatalysts. I need it.
  • the binder material may block the pores of the filter or adhere to the surface of the photocatalyst to reduce the surface activity of light of the photocatalyst.
  • solutes such as the photocatalyst may precipitate more quickly, thereby lowering dispersibility, and the platinum may be included in the photocatalyst in the alcohol solvent. And other components may cause an alcohol decomposition reaction, resulting in low storage stability.
  • the visible light active performance that can be activated by the visible light as well as ultraviolet light, including the visible light active photocatalyst material can be improved to a high level photocatalytic efficiency without a separate light source supply in the room have.
  • it can effectively prevent the pore clogging of the filter and the surface activity of the photocatalyst including the aqueous solvent to extend the life of the product, and further reduce the precipitation rate of the photocatalyst to improve the dispersibility. Since the reaction between the solvent can be prevented there is an advantage that can be implemented for a long time uniform performance, excellent storage stability and excellent economy.
  • the visible light active photocatalyst may be active against visible light in the wavelength range of about 380 nm to about 500 nm, and may also exhibit an absorbance of about 20% for visible light at about 400 nm, for example. It may be prepared to exhibit an absorbance of about 10% to visible light.
  • the visible light active photocatalyst may sufficiently generate electrons and holes even by an indoor light source without a separate light source supply device for irradiating ultraviolet rays, thereby realizing excellent photocatalytic efficiency. have.
  • the visible light active photocatalyst is a porous first metal oxide; And second metal particles, second metal oxide particles, or both of which are supported on the porous first metal oxide.
  • the porous first metal oxide may be formed as spherical, plate or needle-shaped particles by, for example, a sol-gel method or a hydrothermal method as a carrier.
  • the second metal particles or the second metal oxide particles may be supported by the photo-deposition method on the porous first metal oxide, but is not limited thereto.
  • the first metal oxide may include, for example, at least one selected from titanium oxide, tungsten oxide, zinc oxide, niobium oxide, and combinations thereof. Specifically, the first metal oxide may include tungsten oxide, thereby further improving the visible light active performance.
  • the average diameter of the first metal oxide particles may be, for example, about 30 nm to about 100 nm.
  • the second metal particles and the second metal of the second metal oxide may be used, for example, without limitation, metals that impart activity to visible light, and may include transition metals, precious metals, or both.
  • the second metal particles and the second metal oxide may include at least one selected from the group consisting of transition metals, precious metals, oxides thereof, and combinations thereof.
  • the second metal may be tungsten, chromium, vanadium, molybdenum, copper, iron, cobalt, manganese, nickel, platinum, gold, cerium, cadmium, zinc, magnesium, calcium, strontium, barium, At least one selected from the group consisting of radium, palladium, and combinations thereof, and specifically, at least one selected from the group consisting of platinum, copper, gold, silver, zinc, palladium, and combinations thereof. Can be implemented.
  • the first metal oxide may include tungsten oxide
  • the second metal may include platinum, thereby absorbing visible light at a higher level, thereby effectively improving the photocatalytic efficiency for visible light.
  • the weight ratio of the sum of the porous first metal oxide and the second metal particle and the second metal oxide particle included in the visible light active photocatalyst may be about 1: 0.001 to about 1: 0.1. have.
  • the first metal oxide sufficiently generates electrons and holes by visible light while sufficiently recombining the electrons and holes generated by the second metal particles or the second metal oxide particles. It is possible to effectively improve the photocatalytic activity efficiency.
  • the sum total of the second metal particles and the second metal oxide particles means one sum, that is, the sum of the second metal particles or the sum of the second metal oxide particles, when both include only one of the two, and both In the case of including, it means the total sum of the second metal particles and the second metal oxide particles.
  • the total sum of the second metal particles and the second metal oxide particles included in the visible light active photocatalyst may be about 0.1 wt% to about 10 wt%.
  • the content of the porous first metal oxide may be about 90% by weight to about 99.9% by weight.
  • the content of the porous first metal oxide is greater than about 99.9% by weight, electrons and pores generated by visible light may easily recombine, and the separation thereof may be difficult, resulting in insufficient photocatalytic activity. If the amount is less than% by weight, the number of electrons transitioned from the porous first metal oxide may not be sufficiently secured, and thus the photocatalytic activity may be lowered, and the exposure area of the first metal oxide to light may be decreased to decrease the photocatalytic performance. Can be.
  • porous first metal oxides may be combined with each other to form one cluster.
  • the visible light active photocatalyst may be formed of particles.
  • the average diameter of the visible light active photocatalyst particles may be, for example, about 30 nm to about 500 nm, and specifically about 30 nm to about 200 nm.
  • the visible light active photocatalyst coating composition When the visible light active photocatalyst coating composition is coated on the porous substrate by having an average diameter in the above range, the visible light active photocatalyst may be more uniformly dispersed and more quickly penetrates into the porous substrate to implement excellent dispersibility and excellent adhesion. Can be. In addition, by ensuring an exposure area to visible light can exhibit sufficient air cleaning and antibacterial function.
  • the specific surface area of the first metal oxide may be about 50 m 2 / g to about 500 m 2 / g.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may comprise from about 4% to about 10% by weight of the visible light active photocatalyst. By including the content within the above range can be achieved even by the visible light sufficiently good air cleaning, deodorization and antibacterial performance while not excessively increasing the cost.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may include from about 90% to about 96% by weight of the aqueous solvent.
  • the visible light active photocatalyst may be properly dispersed to easily absorb and dry the coating on the porous substrate, for example, the porous filter, while rapidly increasing production efficiency.
  • the content of the aqueous solvent is less than about 90%, the visible light active photocatalyst is difficult to disperse and the coating of the visible light active photocatalyst coating composition is also difficult to achieve a uniform performance as a whole, the adhesion may be reduced, about 96% If it exceeds, there is a problem that the content of the visible light active photocatalyst is very insufficient so that air cleaning, deodorization, and antibacterial performance may not be expressed to the required level.
  • the aqueous solvent may be water.
  • the water may include distilled water, ionized water, or both, but is not limited thereto.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may not include an alcohol and a binder material. Accordingly, it is possible to implement a good photocatalytic efficiency by sufficiently including the exposed surface area of the visible light active photocatalyst, and to effectively improve the adsorption and removal performance of harmful substances such as volatile organic compounds (VOCs).
  • VOCs volatile organic compounds
  • Such a binder material means an organic binder or an inorganic binder including a binder resin known in the art, for example, an acrylic resin, a polyester resin, and the like, and specifically, silica sol, alumina sol, zirconia sol, and titania sol. And the like, but are not limited thereto.
  • a binder resin known in the art, for example, an acrylic resin, a polyester resin, and the like, and specifically, silica sol, alumina sol, zirconia sol, and titania sol. And the like, but are not limited thereto.
  • toluene is a material having a high molecular weight and a nonpolar polarity, and thus, toluene has a problem in that adsorption and removal are difficult.
  • the visible light active photocatalyst coating composition does not include alcohol and a binder material, so that the exposed surface area of the visible light active photocatalyst may not be reduced, and in particular, adsorption occurs at a high level even for harmful substances such as toluene. Removal rates can be implemented.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may be applied to the activated carbon-containing porous substrate to form a photocatalyst coating layer for an air purification filter, thereby purifying air, deodorizing Or antimicrobial effects.
  • the activated carbon is a porous carbon material including fine pores and has very high adsorptivity.
  • the photocatalyst coating layer for the air purification filter may be formed by immersing the activated carbon-containing porous substrate in the visible light active photocatalyst coating composition and then drying, or spraying the visible light active photocatalyst coating composition on the activated carbon-containing porous substrate by a spray method. May be, but is not limited thereto.
  • the visible light active photocatalyst coating composition to the porous substrate containing the activated carbon, it is possible to quickly absorb and dry without containing an alcohol solvent while providing excellent adhesion without including a binder material. There is an advantage.
  • the activated carbon-containing porous substrate may include a woven or nonwoven fabric made of organic or inorganic fiber; paper; Foams; And activated carbon may be contained or impregnated on the porous substrate formed of a material comprising at least one selected from the group consisting of a combination thereof.
  • the method of attaching or impregnating the activated carbon to the porous substrate may be performed according to a method known in the art, for example, immersing the porous substrate in an activated carbon-containing composition and then drying the porous substrate, or
  • the activated carbon-containing composition may be sprayed onto the substrate by a spray method, but is not limited thereto.
  • the activated carbon-containing porous substrate may include about 20% to about 80% by weight of activated carbon.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may be adhered to an excellent level while sufficiently adsorbing harmful substances in the air, and at the same time, the cost may not be excessively increased.
  • the activated carbon-containing porous substrate may further contain an adsorbent including at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof.
  • an adsorbent including at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof.
  • the activated carbon-containing porous substrate may have a thickness of about 0.5 mm to about 3.0 mm. By having a thickness within the above range, it is possible to exert an air cleaning, deodorizing or antibacterial effect to an excellent level without excessively increasing the thickness of the air purification filter.
  • a filter for air purification comprising a photocatalyst coating layer formed of the visible light active photocatalyst coating composition.
  • the visible light active photocatalyst coating composition is as described above in one embodiment.
  • the air purification filter can implement the visible light active performance, thereby improving the photocatalytic efficiency to a high level without a separate light source supply device indoors.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may include an aqueous solvent to effectively prevent pore clogging of the filter and a decrease in surface activity of the photocatalyst, thereby extending the life of the product, and further reducing the precipitation rate of the photocatalyst to improve dispersibility. It can be, and can prevent the reaction between the photocatalyst and the solvent has the advantage that can be implemented for a long time uniform performance, excellent storage stability and excellent economy.
  • the air purification filter may not include an alcohol and a binder material. Accordingly, since the exposed surface area of the visible light active photocatalyst is not reduced, adsorption occurs at a high level even for harmful substances such as toluene, thereby achieving excellent removal rate and excellent dispersibility and excellent storage stability as described above.
  • the air purification filter may further include an activated carbon-containing porous substrate, and the photocatalyst coating layer may be coated on the activated carbon-containing porous substrate.
  • the photocatalyst coating layer may be coated on the entire surface of the activated carbon-containing porous substrate, that is, both the outer surface exposed to the outside of the surface of the activated carbon-containing porous substrate and the inner surface forming the pores therein. Can be.
  • the activated carbon-containing porous substrate may be dipped in the visible light active photocatalyst coating composition and then dried, or may be coated by spraying the visible light active photocatalyst coating composition on the activated carbon-containing porous substrate by a spray method, but is not limited thereto. .
  • the activated carbon-containing porous substrate is as described above in one embodiment.
  • the visible light active photocatalyst coating composition to the porous substrate containing the activated carbon, it is possible to quickly absorb and dry without containing an alcohol solvent while providing excellent adhesion without including a binder material.
  • the photocatalyst coating layer is not detached from the activated carbon-containing processable substrate by air flow, thereby realizing long-term air cleaning, deodorization, or antibacterial effect.
  • the activated carbon-containing porous substrate is attached to or impregnated with a porous substrate formed of a material including at least one selected from the group consisting of organic or inorganic fiber woven or nonwoven fabric, paper, foam, and combinations thereof. And may be contained.
  • the method of attaching or impregnating the activated carbon to the porous substrate may be performed according to a method known in the art, and is not particularly limited.
  • the activated carbon-containing porous substrate may include about 20% to about 80% by weight of activated carbon.
  • the visible light active photocatalyst coating composition may be adhered to an excellent level while sufficiently adsorbing harmful substances in the air, and at the same time, the cost may not be excessively increased.
  • the activated carbon-containing porous substrate may further contain an adsorbent including at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof.
  • an adsorbent including at least one selected from the group consisting of diatomaceous earth, zeolite, silica gel, starch, bentonite, alumina, and combinations thereof.
  • the activated carbon-containing porous substrate may have a thickness of about 0.5 mm to about 3.0 mm. By having a thickness within the above range, it is possible to exert an air cleaning, deodorizing or antibacterial effect to an excellent level without excessively increasing the thickness of the air purification filter.
  • the air purifying filter may be formed in a shape known in the art, and includes, for example, a honeycomb type, a sheet type, a back type, and a combination thereof. It may be formed in at least one shape selected from the group, but is not limited thereto.
  • the honeycomb type may mean that the honeycomb is formed in a honeycomb shape, the sheet type may be formed in a thin plate shape, and the bag type may be formed in an elongated bag shape.
  • tungsten oxide (WO 3 ) powder was dispersed in water, 0.2 part by weight of chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) was added to the solution based on 100 parts by weight of tungsten oxide (WO 3 ) to prepare a Pt / WO 3 slurry.
  • UV (20W) was irradiated with UV for about 30 minutes to dope platinum (Pt) particles into the tungsten oxide (WO 3 ) particles.
  • a methanol solution corresponding to 10% by weight is added to the slurry containing the tungsten oxide (WO 3 ) particles doped with the platinum (Pt) particles, and the UV of the UV lamp 20W is stirred while stirring the slurry. Irradiation for about minutes to form a visible light active photocatalyst in which platinum (Pt) particles were supported on tungsten oxide (WO 3 ), and the weight ratio of the tungsten oxide to the platinum particles was 1: 0.002.
  • an activated carbon-containing porous substrate was prepared by impregnating activated carbon in a nonwoven fabric having a thickness of 2 mm by a polypropylene fiber material, and the activated carbon-containing porous substrate contained 60 wt% of the activated carbon.
  • the activated carbon-containing porous substrate was immersed in the visible light active photocatalyst coating composition and dried to prepare a filter for air purification.
  • Visible light was mixed in the same manner as in Example 1 except that 5% by weight of the visible light active photocatalyst, 90% by weight of isopropyl alcohol (IPA) and 5% by weight of TiO 2 sol binder were mixed and stirred without mixing and stirring water.
  • An active photocatalyst composition and a filter for air purification were prepared.
  • Measuring method After the air purifying filters of Example 1 and Comparative Example 1 were installed in a small chamber of 20L volume (ADTEC), air containing 0.2 ppm of toluene in the chamber was continuously maintained at a flow rate of 167 cc / min. And the ventilation frequency was set to 0.13 times / hr. LED 20W module was used as the light source.
  • the toluene removal rate was calculated by the following formula 1 by measuring the concentration of toluene (hereinafter referred to as a first concentration) before entering the chamber and the concentration of toluene (hereinafter referred to as a second concentration) in air after passing through the chamber. The concentration was analyzed by HPLC (Agilent) by concentrating the amount for 10L volume using a DNPH (2,4-dinitrophenylhydrazine) cartridge. The results are as described in Table 1 below.
  • Toluene removal rate (%) (first concentration-second concentration) / first concentration X 100
  • the filter for air purification according to Example 1 which is prepared using an aqueous solvent without using a binder material, has a very high toluene removal rate of 83%, whereas Comparative Filter 1 uses a binder material. Filter for air purification by the low toluene removal rate of 34% can be clearly expected that the air purification performance is inferior.

Abstract

가시광 활성 광촉매재， 및 수계 용매를 포함하는 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 이로 형성된 광촉매 코팅층을 포함하는 공기정화용 필터를 제공한다. 상기 가시광 활성 광촉매 코팅조성물은 가시광 활성 성능 및 우수한 광촉매 효율을 구현하고， 코팅이 신속하고 용이하다.

Description

가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터
가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터에 관한 것이다.
일반적으로 실내 공기 중의 먼지, 세균, 기타 오염 물질 등의 제거를 위한 목적으로 공기정화용 필터를 사용하고 있다.
이러한 공기정화용 필터는 다공성 구조로 오염 물질 등이 흡착되어 제거될 수 있으나, 시간에 지남에 따라 흡착된 오염 물질이 쌓여 공기정화 기능이 저하되어 게속하여 필터를 교체해야 하는 번거로움이 있었고 비경제적이었다.
이에 광촉매를 사용하여 공기 중에 포함된 물, 산소 등을 활성화시켜 흡착된 오염물질을 분해, 제거함으로써 필터의 수명을 연장시킬 수 있었다.
다만, 이러한 광촉매를 필터에 코팅하기 위해서는 바인더 물질을 사용해야 하고, 그에 따라 필터의 공극을 막거나, 또는 광촉매의 표면에 부착되어 광촉매의 광에 대한 표면 활성을 저하시키는 문제가 있다.
게다가, 광촉매를 빠르게 코팅하기 위해 알코올 용매를 사용하는 경우에도 광촉매의 광에 대한 표면 활성을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 가시광 활성 성능 및, 우수한 광촉매 효율성을 구현하고, 코팅이 신속하고 용이한 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예에서, 장기간 우수한 공기청정, 탈취 및 향균 성능을 구현하는 공기정화용 필터를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 가시광 활성 광촉매재, 및 수계 용매를 포함하는 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 제공한다.
상기 가시광 활성 광촉매재가 약 380nm 내지 약 500nm 파장범위의 가시광선에 대하여 활성을 가질 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재가 다공성의 제1 금속 산화물; 및 상기 다공성의 제1 금속 산화물에 담지된 제2 금속 입자, 제2 금속 산화물 입자 또는 이들 모두;를 포함할 수 있다.
상기 제1 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자의 제2 금속이 전이금속, 귀금속 또는 이들 모두를 포함할 수 있다.
상기 제2 금속은 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트로니튬, 바륨, 라듐, 팔라듐 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재에 포함된 상기 다공성의 제1 금속 산화물 대 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합의 중량비가 약 1:0.001 내지 약 1:0.1일 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 활성탄 함유 다공성 기재에 코팅되어 공기정화 필터용 광촉매 코팅층을 형성하는 용도로 적용될 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재는 유기 섬유 또는 무기 섬유 재질의 직포나 부직포; 종이; 발포체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료로 형성된 다공성 기재에 활성탄이 부착되거나, 또는 함침되어 함유될 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재를 약 4 중량% 내지 약 10 중량%로 포함할 수 있다.
상기 수계 용매를 약 90 중량% 내지 약 96 중량%로 포함할 수 있다.
상기 수계 용매가 물일 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재가 입자로 형성될 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매 입자의 평균 직경이 약 30㎚ 내지 약 500㎚일 수이고, 있다.
알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물로 형성된 광촉매 코팅층을 포함하는 공기정화용 필터를 제공한다.
상기 공기정화용 필터가 알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않을 수 있다.
상기 공기정화용 필터가 활성탄 함유 다공성 기재를 더 포함하고, 상기 활성탄 함유 다공성 기재에 상기 광촉매 코팅층이 코팅될 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재가 활성탄을 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 포함할 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재의 두께가 약 0.5mm 내지 약 3.0mm일 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 가시광 활성 성능 및, 우수한 광촉매 효율을 구현하고, 코팅이 신속하고 용이하다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에서, 가시광 활성 광촉매재, 및 수계 용매를 포함하는 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 제공한다.
광촉매재란 광을 흡수하여 얻은 에너지로부터 생성된 전자와 정공이 수퍼옥사이드 음이온 또는 하이드록시 라디칼 등을 생성함으로써 공기청정, 탈취, 항균 작용을 할 수 있는 물질을 의미한다.
이러한 광촉매재로 통상 자외선 활성 광촉매가 사용되고 있고, 예를 들어, 산화티탄 재질로 형성된 자외선 활성 광촉매 등이 사용되고 있으나, 실내 광원에 의해서는 광촉매의 효율이 매우 낮아 별도의 자외선을 조사하는 광원 공급장치를 필요로 하고 있다.
게다가, 일반적으로 이러한 광촉매를 필터에 코팅하기 위해서는 바인더 물질을 사용해야 하므로 바인더 물질이 필터의 공극을 막거나, 또는 광촉매의 표면에 부착되어 광촉매의 광에 대한 표면 활성을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 광촉매를 포함하는 코팅 조성물을 신속하게 흡수 및 건조시키기 위해 알코올 용매를 사용하는 경우에는 광촉매 등의 용질이 더욱 빠르게 침전되어 분산성이 저하될 수 있고, 알코올 용매 내에서 광촉매에 포함될 수 있는 백금 등의 성분이 알코올 분해 반응을 일으켜 저장안정성이 낮을 수 있다.
이에, 일 구현예에서는 가시광 활성 광촉매재를 포함하여 자외선뿐만 아니라 가시광선에 의해서도 광촉매재가 활성될 수 있는 가시광 활성 성능을 구현할 수 있으므로 실내에서 별도의 광원 공급장치 없이도 광촉매 효율을 높은 수준으로 향상시킬 수 있다. 이와 동시에, 수계 용매를 포함하여 필터의 공극 막힘 및 광촉매재의 표면 활성 저하를 효과적으로 방지하여 제품의 수명을 연장시킬 수 있고, 광촉매재의 침전 속도를 더욱 감소시켜 분산성을 향상시킬 수 있으며, 광촉매재와 용매 사이의 반응을 방지할 수 있으므로 장기간 균일한 성능, 우수한 저장안정성 및 우수한 경제성을 구현할 수 있는 이점이 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재가 약 380nm 내지 약 500nm 파장범위의 가시광선에 대하여 활성을 가질 수 있고, 또한 예를 들어, 약 400nm 파장의 가시광선에 대하여 약 20%의 흡광도를 나타낼 수 있고, 약 500nm 파장의 가시광선에 대하여 약 10%의 흡광도를 나타낼 수 있도록 제조될 수 있다.
이와 같이, 가시광선 영역의 파장 범위 내에서 활성을 가지므로 별도의 자외선을 조사하는 광원 공급장치 없이 실내 광원에 의해서도 상기 가시광 활성 광촉매재가 전자와 정공을 충분히 생성할 수 있어, 우수한 광촉매 효율을 구현할 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매재가 다공성의 제1 금속 산화물; 및 상기 다공성의 제1 금속 산화물에 담지된 제2 금속 입자, 제2 금속 산화물 입자 또는 이들 모두;를 포함할 수 있다.
상기 다공성의 제1 금속 산화물은 담지체로서 예를 들어, 졸겔법이나, 수열합성법(hydrothermal method)에 의해 구형, 판형 또는 침형의 입자로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 금속 입자 또는, 제2 금속 산화물 입자가 상기 다공성의 제1 금속 산화물에 광-증착법에 의해 담지될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 제1 금속 산화물은 예를 들어, 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속 산화물은 산화텅스텐을 포함할 수 있고, 그에 따라 가시광 활성 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제1 금속 산화물 입자의 평균 직경이 예를 들어, 약 30㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다.
상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물의 제2 금속은 예를 들어, 가시광선에 대한 활성을 부여하는 금속을 제한 없이 사용할 수 있고, 전이금속, 귀금속 또는 이들 모두를 포함할 수 있고, 즉 상기 제2 금속 입자, 상기 제2 금속 산화물은 전이금속, 귀금속, 이들의 산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 상기 제2 금속은 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트로니튬, 바륨, 라듐, 팔라듐 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있고, 구체적으로는 백금, 구리, 금, 은, 아연, 팔라듐 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하여 우수한 가시광 활성 성능을 구현할 수 있다.
또한, 구체적으로 상기 제1 금속 산화물이 산화텅스텐을 포함하고, 상기 제2 금속이 백금을 포함할 수 있고, 그에 따라 가시광선을 더욱 높은 수준으로 흡수하여 가시광선에 대한 광촉매 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가시광 활성 광촉매재에 포함된 상기 다공성의 제1 금속 산화물 대 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합의 중량비가 약 1:0.001 내지 약 1:0.1일 수 있다. 상기 범위 내의 중량비로 이들의 함량을 조절함으로써 상기 제1 금속 산화물이 가시광선에 의해 전자와 정공을 충분히 생성하면서도 상기 제2 금속 입자 또는 상기 제2 금속 산화물 입자가 생성된 전자와 정공의 재결합을 충분히 방지하여 광촉매 활성 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합은 둘 중 하나만을 포함한 경우에는 하나의 총합, 즉 상기 제2 금속 입자의 총합 또는 상기 제2 금속 산화물 입자의 총합을 의미하고, 이들 모두를 포함하는 경우에는 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합을 의미한다.
예를 들어, 상기 가시광 활성 광촉매재에 포함된 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합의 함량이 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다. 그에 따라, 상기 다공성의 제1 금속 산화물의 함량이 약 90 중량% 내지 약 99.9 중량%일 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함됨으로써 우수한 광촉매 활성을 구현할 수 있다.
구체적으로, 상기 다공성의 제1 금속 산화물의 함량이 약 99.9 중량% 초과인 경우 가시광선에 의해 생성된 전자와 전공이 쉽게 재결합할 수 있고, 이들의 분리가 어려워 충분한 광촉매 활성을 나타내지 못하고, 약 90 중량% 미만인 경우에는 상기 다공성의 제1 금속 산화물에서 전이되는 전자의 수가 충분히 확보되지 못하여 광촉매 활성이 저하될 우려가 있고, 상기 제1 금속 산화물의 광에 대한 노출 면적이 감소하여 광촉매 성능이 저하될 수 있다.
또한, 상기 다공성의 제1 금속 산화물 중 일부가 서로 뭉쳐서 하나의 클러스터(cluster)를 형성하여 상기 클러스터로 포함될 수 있다.
상기 제1 금속 산화물의 형상에 따라, 상기 가시광 활성 광촉매재가 입자로 형성될 수 있다.
상기 가시광 활성 광촉매 입자의 평균 직경이 예를 들어, 약 30㎚ 내지 약 500㎚일 수 있고, 구체적으로 약 30㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다.
상기 범위의 평균 직경을 가짐으로써 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 다공성 기재에 코팅하는 경우 상기 가시광 활성 광촉매재가 더욱 균일하게 분산될 수 있으면서 상기 다공성 기재에 더욱 빠르게 침투하여 우수한 분산성 및 우수한 부착성을 구현할 수 있다. 또한, 가시광선에 대한 노출 면적을 확보하여 충분한 공기 청정 및 향균 기능을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제1 금속 산화물의 비표면적이 약 50㎡/g 내지 약 500㎡/g일 수 있다. 상기 범위 내의 높은 수준의 비표면적을 가짐으로써 가시광선 등의 광원에 효과적으로 노출될 수 있으면서 기공률을 적절한 수준으로 형성하여 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 충분히 담지할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 상기 가시광 활성 광촉매재를 약 4 중량% 내지 약 10 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 가시광선에 의해서도 충분히 우수한 공기청정, 탈취 및 향균 성능을 구현할 수 있으면서 비용을 지나치게 증가시키지 않을 수 있다.
또한, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 상기 수계 용매를 약 90 중량% 내지 약 96 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 상기 가시광 활성 광촉매재를 적절히 분산시켜 다공성 기재, 예를 들어 다공성 필터에 대한 코팅을 용이하게 하면서도 신속히 흡수 및 건조될 수 있어, 생산 효율을 증가시킬 수 있다.
구체적으로 상기 수계 용매의 함량이 약 90% 미만인 경우 상기 가시광 활성 광촉매재가 분산되기 어렵고 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물의 코팅도 어려워 전체적으로 균일한 성능을 구현할 수 없고 부착성이 저하될 수 있으며, 약 96% 초과인 경우에는 상기 가시광 활성 광촉매재의 함량이 매우 부족하여 공기청정, 탈취 및 향균 성능이 필요한 정도로 발현될 수 없는 문제가 있다.
상기 수계 용매가 물일 수 있다. 예를 들어, 물 100 중량%로 이루어진 용매로서, 상기 물은 증류수, 이온수 또는 이들 모두를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 구현예에서, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 가시광 활성 광촉매재의 노출 표면적을 충분히 포함하여 우수한 광촉매 효율을 구현할 수 있고, 예를 들어, 휘발성 유기화합물(VOCs)과 같은 유해 물질의 흡착 및 제거 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
이러한 바인더 물질은 이 기술분야에서 공지된 바인더 수지, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지 등을 포함하는 유기계 바인더 또는 무기계 바인더를 의미하고, 구체적으로 실리카졸, 알루미나졸, 지르코니아졸, 타이타니아졸 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로, 톨루엔은 분자량이 크고 비극성인 물질로서 노출 표면적이 작은 경우 흡착 및 제거가 어려운 문제가 있다.
상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 전술한 바와 같이, 알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않아 상기 가시광 활성 광촉매재의 노출 표면적이 감소되지 않을 수 있고, 구체적으로 톨루엔과 같은 유해물질에 대해서도 흡착이 높은 수준으로 일어나 우수한 제거율을 구현할 수 있다.
후술하는 본 발명의 다른 구현예에 기재된 바와 같이, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 활성탄 함유 다공성 기재에 코팅되어, 공기정화 필터용 광촉매 코팅층을 형성하는 용도로 적용될 수 있고, 그에 따라, 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 구현할 수 있다.
상기 활성탄(activated carbon)은 미세 공극을 포함하는 다공성 탄소 물질로서 매우 높은 흡착성을 가지고 있다.
상기 공기정화 필터용 광촉매 코팅층은 상기 활성탄 함유 다공성 기재를 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물에 침지한 후 건조시키거나 또는, 상기 활성탄 함유 다공성 기재에 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 스프레이법에 의해 분사하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 상기 활성탄이 함유된 다공성 기재에 적용함으로써 바인더 물질을 포함하지 않고서도 우수한 부착성을 구현함과 동시에 알코올 용매를 포함하지 않고서도 신속하게 흡수 및 건조될 수 있는 이점이 있다.
예를 들어, 상기 활성탄 함유 다공성 기재는 유기 섬유 또는 무기 섬유 재질의 직포나 부직포; 종이; 발포체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료로 형성된 다공성 기재에 활성탄이 부착되거나 함침되어 함유될 수 있다.
상기 다공성 기재에 상기 활성탄을 부착시키거나, 함침시키는 방법은 이 기술분야에서 공지된 방법에 따라 수행될 수 있고, 예를 들어, 다공성 기재를 활성탄 함유 조성물에 침지한 후 건조시키거나, 또는 상기 다공성 기재에 활성탄 함유 조성물을 스프레이법에 의해 분사하여 수행할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재가 활성탄을 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 공기 중 유해 물질 등을 충분히 흡착하면서 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 우수한 수준으로 부착됨과 동시에 비용을 지나치게 증가시키지 않을 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재가 규조토, 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흡착제를 더 함유할 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재의 두께가 약 0.5mm 내지 약 3.0mm일 수 있다. 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 상기 공기정화용 필터의 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서도 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 우수한 수준으로 발휘할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물로 형성된 광촉매 코팅층을 포함하는 공기정화용 필터를 제공한다. 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 일 구현예에서 전술한 바와 같다.
이에, 상기 공기정화용 필터는 가시광 활성 성능을 구현할 수 있으므로 실내에서 별도의 광원 공급장치 없이도 광촉매 효율을 높은 수준으로 향상시킬 수 있다. 이와 동시에, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 수계 용매를 포함하여 필터의 공극 막힘 및 광촉매재의 표면 활성 저하를 효과적으로 방지하여 제품의 수명을 연장시킬 수 있고, 광촉매재의 침전 속도를 더욱 감소시켜 분산성을 향상시킬 수 있으며, 광촉매재와 용매 사이의 반응을 방지할 수 있으므로 장기간 균일한 성능, 우수한 저장안정성 및 우수한 경제성을 구현할 수 있는 이점이 있다.
구체적으로, 상기 공기정화용 필터가 알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않을 수 있다. 그에 따라, 상기 가시광 활성 광촉매재의 노출 표면적이 감소되지 않아 톨루엔과 같은 유해물질에 대해서도 흡착이 높은 수준으로 일어남으로써 우수한 제거율을 구현하면서 전술한 바와 같이, 우수한 분산성 및 우수한 저장안정성을 구현할 수 있다.
상기 공기정화용 필터가 활성탄 함유 다공성 기재를 더 포함하고, 상기 활성탄 함유 다공성 기재에 상기 광촉매 코팅층이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 상기 광촉매 코팅층은 상기 활성탄 함유 다공성 기재의 표면 전체에 코팅될 수 있고, 즉 상기 활성탄 함유 다공성 기재의 표면 중 외부에 노출되는 외표면 및 내부의 기공을 형성하는 내표면 모두에 코팅될 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재를 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물에 침지한 후 건조시키거나 또는, 상기 활성탄 함유 다공성 기재에 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 스프레이법에 의해 분사하여 코팅시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 활성탄 함유 다공성 기재는 일 구현예에서 전술한 바와 같다.
이와 같이, 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 상기 활성탄이 함유된 다공성 기재에 적용함으로써 바인더 물질을 포함하지 않고서도 우수한 부착성을 구현함과 동시에 알코올 용매를 포함하지 않고서도 신속하게 흡수 및 건조될 수 있는 이점이 있다. 그에 따라, 에어컨, 진공청소기, 히터, 공기청정기 등에 사용하는 경우 공기의 흐름에 의해 상기 광촉매 코팅층이 상기 활성탄 함유 가공성 기재로부터 탈리되지 않아 장기간 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 구현할 수 있다.
예를 들어, 상기 활성탄 함유 다공성 기재는 유기 섬유 또는 무기 섬유 재질의 직포나 부직포, 종이, 발포체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료로 형성된 다공성 기재에, 활성탄이 부착되거나 함침되어 함유될 수 있다. 상기 다공성 기재에 상기 활성탄을 부착시키거나, 함침시키는 방법은 이 기술분야에서 공지된 방법에 따라 수행될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재가 활성탄을 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 공기 중 유해 물질 등을 충분히 흡착하면서 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물이 우수한 수준으로 부착됨과 동시에 비용을 지나치게 증가시키지 않을 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재가, 규조토, 제올라이트, 실리카겔, 녹말, 벤토나이트, 알루미나 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 흡착제를 더 함유할 수 있다.
상기 활성탄 함유 다공성 기재의 두께가 약 0.5mm 내지 약 3.0mm일 수 있다. 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 상기 공기정화용 필터의 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서도 공기청정, 탈취 또는 향균 효과를 우수한 수준으로 발휘할 수 있다.
또한, 상기 공기정화용 필터는 이 기술분야에서 공지된 형상으로 형성될 수 있고, 예를 들어, 허니컴 타입(honeycomb type), 시트 타입(sheet type), 백 타입(back type) 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나의 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 허니컴 타입은 벌집 형상으로 형성된 것을 의미하고, 상기 시트 타입은 얇은 판 형상으로 형성된 것을 의미하며, 상기 백 타입은 가늘고 긴 자루 형상으로 형성된 것을 의미할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
실시예 1
산화텅스텐(WO3) 분말을 물에 분산시킨 후, 그 용액에 산화텅스텐(WO3) 100 중량부를 기준으로 0.2 중량부의 염화백금산(H2PtCl6)을 첨가하여 Pt/WO3 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 교반하면서 UV 램프(20W)의 UV를 30분 정도 조사하여 백금(Pt) 입자를 상기 산화텅스텐(WO3) 입자 내에 도핑하였다. 그 후, 상기 백금(Pt) 입자가 도핑된 산화텅스텐(WO3) 입자가 포함된 슬러리에 10 중량%에 해당하는 메탄올 용액을 첨가하고, 상기 슬러리를 교반하면서 UV 램프(20W)의 UV를 30분 정도 조사하여 백금(Pt) 입자가 산화텅스텐(WO3)에 담지된 가시광 활성 광촉매재를 형성하였고, 상기 산화텅스텐 대 상기 백금 입자의 중량비가 1:0.002이었다
상기 가시광 활성 광촉매재 5 중량% 및 물 95 중량%를 혼합 및 교반하여 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물을 제조하였다.
또한, 폴리프로필렌 섬유 재질에 의해 2㎜ 두께로 형성된 부직포에 활성탄을 함침시켜 활성탄 함유 다공성 기재를 준비하였고, 상기 활성탄 함유 다공성 기재가 상기 활성탄을 60 중량%로 포함하였다.
이어서, 상기 활성탄 함유 다공성 기재를 상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물에 침지한 후 건조시켜 공기정화용 필터를 제조하였다.
.
비교예 1 (수계 용매를 포함하지 않고 바인더 물질을 포함한 경우)
물을 혼합 및 교반하지 않고, 가시광 활성 광촉매재 5 중량%, 이소프로필알콜(IPA) 90 중량% 및 TiO2 졸 바인더 5 중량%를 혼합 및 교반한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 방법으로 가시광 활성 광촉매 조성물 및 공기정화용 필터를 제조하였다.
평가
(톨루엔 제거율)
측정방법: 상기 실시예 1 및 비교예 1의 공기정화용 필터를 20L 부피의 소형 챔버(ADTEC社) 내에 설치한 후, 상기 챔버에 0.2ppm 농도의 톨루엔을 포함하는 공기를 167cc/min의 유량으로 지속적으로 흘려주어, 환기 횟수가 0.13회/hr가 되도록 하였다. 광원으로는 LED 20W 모듈을 사용하였다. 톨루엔 제거율은 챔버에 들어가기 전의 톨루엔의 농도(이하, 제1 농도)와 챔버를 통과한 후의 공기 중 톨루엔의 농도(이하, 제2 농도)를 측정하여 하기 계산식 1에 의해 계산하였다. 농도는 DNPH (2,4-디니트로페닐하이드라진) 카트리지를 이용하여 10L 부피에 대한 양을 농축하여 HPLC (Agilent社)를 통하여 분석하였다. 결과는 하기 표 1에 기재된 바와 같다.
[계산식 1]
톨루엔 제거율(%) = (제1 농도 - 제2 농도)/제1 농도 X 100
톨루엔 제거율[%]
실시예 1 83
비교예 1 34
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 바인더 물질을 사용하지 않고, 수계 용매를 사용하여 제조한 상기 실시예 1에 의한 공기정화용 필터는 톨루엔 제거율이 83%로 매우 높은 반면, 바인더 물질을 사용한 비교예 1에 의한 공기정화용 필터는 톨루엔 제거율이 34%로 현저히 낮아 공기정화 성능이 열등할 것을 명확히 예상할 수 있다.

Claims (20)

  1. 가시광 활성 광촉매재, 및 수계 용매를 포함하는 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매재가 380nm 내지 500nm 파장범위의 가시광선에 대하여 활성을 갖는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매재가 다공성의 제1 금속 산화물; 및 상기 다공성의 제1 금속 산화물에 담지된 제2 금속 입자, 제2 금속 산화물 입자 또는 이들 모두;를 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 금속 산화물은 산화티탄, 산화텅스텐, 산화아연, 산화니오븀 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자의 제2 금속이 전이금속, 귀금속 또는 이들 모두를 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 금속은 텅스텐, 크롬, 바나듐, 몰리브데넘, 구리, 철, 코발트, 망간, 니켈, 백금, 금, 세륨, 카드늄, 아연, 마그네슘, 칼슘, 스트로니튬, 바륨, 라듐, 팔라듐 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 하나를 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매재에 포함된 상기 다공성의 제1 금속 산화물 대 상기 제2 금속 입자 및 상기 제2 금속 산화물 입자를 합한 총합의 중량비가 1:0.001 내지 1:0.1인
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물은 활성탄 함유 다공성 기재에 코팅되어 공기정화 필터용 광촉매 코팅층을 형성하는 용도로 적용되는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 활성탄 함유 다공성 기재는 유기 섬유 또는 무기 섬유 재질의 직포나 부직포; 종이; 발포체; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 재료로 형성된 다공성 기재에 활성탄이 부착되거나, 또는 함침되어 함유된
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매재를 4 중량% 내지 10 중량%로 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수계 용매를 90 중량% 내지 96 중량%로 포함하는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수계 용매가 물인
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매재가 입자로 형성된
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가시광 활성 광촉매 입자의 평균 직경이 30㎚ 내지 500㎚인
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않는
    가시광 활성 광촉매 코팅 조성물.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물로 형성된 광촉매 코팅층을 포함하는 공기정화용 필터.
  17. 제16항에 있어서,
    알코올 및 바인더 물질을 포함하지 않는
    공기정화용 필터.
  18. 제16항에 있어서,
    활성탄 함유 다공성 기재를 더 포함하고,
    상기 활성탄 함유 다공성 기재에 상기 광촉매 코팅층이 코팅된
    공기정화용 필터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 활성탄 함유 다공성 기재가 활성탄을 20 중량% 내지 80 중량%로 포함하는
    공기정화용 필터.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 활성탄 함유 다공성 기재의 두께가 0.5mm 내지 3.0mm인
    공기정화용 필터.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101220B1 (ko) * 2015-02-26 2020-04-17 (주)엘지하우시스 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터
ES2962340T3 (es) * 2016-07-29 2024-03-18 Univ Florida Fotocatálisis activada por contaminantes
WO2018143712A1 (ko) * 2017-02-02 2018-08-09 (주)엘지하우시스 에어 필터 및 이를 포함하는 공기 정화 모듈
KR20180090203A (ko) * 2017-02-02 2018-08-10 (주)엘지하우시스 에어 필터 및 이를 포함하는 공기 정화 모듈
CN108097250B (zh) * 2017-11-09 2019-11-19 浙江裕文环保科技有限公司 可高效吸收红外短波的高渗透纳米红外激发媒，其制备方法，及其在空气净化中的应用
CN107854994B (zh) * 2017-11-10 2019-11-19 浙江裕文环保科技有限公司 可吞噬有机污染物的绿色环保自降解生物活性酶，其制备方法及应用
KR102297635B1 (ko) * 2017-11-30 2021-09-02 (주)엘엑스하우시스 공기청정기
CN108043221A (zh) * 2018-01-24 2018-05-18 合肥工业大学 一种光催化活性炭吸附尾气处理装置及其处理方法
JP7241632B2 (ja) * 2018-08-27 2023-03-17 シャープ株式会社 光触媒組成物
KR102080097B1 (ko) 2019-09-06 2020-04-16 김근희 광촉매 필터 및 이의 제조방법
IT202000013921A1 (it) * 2020-06-10 2021-12-10 Nanohub S R L Filtro per la sanificazione dell’aria in ambienti indoor
WO2023122693A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 Nitto Denko Corporation Deactivation resistant catalytic materials and method for making the same
KR20240002603A (ko) 2022-06-29 2024-01-05 공주대학교 산학협력단 가시광 반응형 광촉매를 활용한 공기정화장치
DE102023110522A1 (de) 2023-04-25 2023-06-29 Mann+Hummel Gmbh Luftfiltermedien-Baugruppe mit Stapelfalten-Design

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001070800A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Sharp Corp 光触媒膜組成物及びこれを用いた光触媒体
US20080119352A1 (en) * 2005-01-18 2008-05-22 Shinya Kitaguchi Visible Light-Responsive Photocatalyst Composition and Process for Producing the Same
KR20080104369A (ko) * 2006-03-14 2008-12-02 이시하라 산교 가부시끼가이샤 가시광 응답형 광촉매, 이의 제조 방법, 이것을 이용한 광촉매 코팅제, 및 광촉매 분산체
KR20140043158A (ko) * 2012-06-01 2014-04-08 가부시끼가이샤 도시바 수계 분산액과 그것을 사용한 도료, 광촉매막 및 제품
WO2014115119A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Rosario Cosmetics Pvt. Ltd. Process for producing tio2 based photocatalytic coating, the tio2 based coating obtained by the process and various articles with coating applied thereon

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950980A1 (de) 1999-07-04 2001-01-18 Rainer Haas Anwendung wirkstoffimprägnierter Fasermaterialien für die Luft- und Gasreinigung
JP2001061948A (ja) * 1999-08-27 2001-03-13 Matsushita Seiko Co Ltd 空気浄化材料
US6653356B2 (en) * 1999-12-13 2003-11-25 Jonathan Sherman Nanoparticulate titanium dioxide coatings, and processes for the production and use thereof
FR2812825B1 (fr) * 2000-08-14 2003-04-18 Ahlstrom Paper Group Res And C Media filtrant a base d'agent photocatalyseurs et de charbon actif
US7378371B2 (en) * 2001-12-21 2008-05-27 Show A Denko K.K. Highly active photocatalyst particles, method of production therefor, and use thereof
JP2003226842A (ja) 2002-02-01 2003-08-15 Toto Ltd 光触媒性コーティング剤
AU2003211913A1 (en) * 2002-02-07 2003-09-02 Bridgestone Corporation Fluid cleaning filter and filter device
JP4303507B2 (ja) * 2003-04-04 2009-07-29 独立行政法人産業技術総合研究所 紫外線応答型薄膜光触媒とその応用
CN1218778C (zh) 2003-08-28 2005-09-14 上海交通大学 负载型光催化净化网块的制备方法
US20050129591A1 (en) 2003-12-16 2005-06-16 Di Wei Bifunctional layered photocatalyst/thermocatalyst for improving indoor air quality
KR100542250B1 (ko) * 2003-12-18 2006-01-11 류민웅 전이금속이 담지된 티타니아 섬유의 제조방법
EP1740660B1 (en) * 2004-04-26 2011-12-21 Showa Denko K.K. Coating material and use thereof
CN100460060C (zh) * 2005-01-05 2009-02-11 中国科学院过程工程研究所 一种负载型TiO2光催化剂及其制备方法和光催化水质净化器
JP4878141B2 (ja) * 2005-10-05 2012-02-15 株式会社日本触媒 複合光触媒体
JP4842607B2 (ja) * 2005-10-05 2011-12-21 株式会社日本触媒 可視光応答型光触媒、可視光応答型光触媒組成物およびその製造方法
JP5512934B2 (ja) 2008-05-09 2014-06-04 住友化学株式会社 非晶質のＺｒ−Ｏ系粒子を分散質とするゾル、その製造方法、このゾルをバインダーとする光触媒体コーティング液、およびその光触媒体コーティング液を塗布した光触媒機能製品の製造方法
JP5565791B2 (ja) * 2009-09-18 2014-08-06 独立行政法人産業技術総合研究所 可視光応答性光触媒の改質方法及び改質された可視光応答性光触媒並びに該光触媒を用いた有機物の分解方法と該改質を実施する装置
JP2011072961A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Toei Sangyo Kk 吸着分解材料、及び吸着分解材料の製造方法
KR20110090271A (ko) * 2010-02-03 2011-08-10 (주)엔지텍 엘이디 램프에 반응하는 나노금속/광촉매 졸이 코팅된 활성탄
JP2012192323A (ja) 2011-03-15 2012-10-11 Ohara Inc 浄化材及びその製造方法
KR101400250B1 (ko) * 2012-05-08 2014-05-28 한국에너지기술연구원 광섬유 층을 적용한 공기정화용 필터와 이를 포함하는 공기청정기
KR101465299B1 (ko) 2012-05-25 2014-12-04 (주)엘지하우시스 광촉매재, 그 제조 방법 및 광촉매 장치
US9396623B2 (en) * 2012-08-13 2016-07-19 Durwin Keith Lasker Easily installable home alarm system
JP2014054600A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Dainippon Printing Co Ltd 光触媒機能材料の製造方法
CN102895969A (zh) 2012-10-15 2013-01-30 武汉理工大学 一种甲醛室温氧化催化剂的制备方法
CN204193669U (zh) * 2014-09-18 2015-03-11 天津市嘉腾环保设备有限公司 一种光触媒滤网
KR102101220B1 (ko) * 2015-02-26 2020-04-17 (주)엘지하우시스 가시광 활성 광촉매 코팅 조성물 및 공기정화용 필터
US10125031B2 (en) * 2015-06-08 2018-11-13 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method for disinfecting a fluid with a palladium-doped tungsten trioxide photo-catalyst
JP6566917B2 (ja) * 2015-07-31 2019-08-28 Toto株式会社 光触媒材及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001070800A (ja) * 1999-09-07 2001-03-21 Sharp Corp 光触媒膜組成物及びこれを用いた光触媒体
US20080119352A1 (en) * 2005-01-18 2008-05-22 Shinya Kitaguchi Visible Light-Responsive Photocatalyst Composition and Process for Producing the Same
KR20080104369A (ko) * 2006-03-14 2008-12-02 이시하라 산교 가부시끼가이샤 가시광 응답형 광촉매, 이의 제조 방법, 이것을 이용한 광촉매 코팅제, 및 광촉매 분산체
KR20140043158A (ko) * 2012-06-01 2014-04-08 가부시끼가이샤 도시바 수계 분산액과 그것을 사용한 도료, 광촉매막 및 제품
WO2014115119A1 (en) * 2013-01-28 2014-07-31 Rosario Cosmetics Pvt. Ltd. Process for producing tio2 based photocatalytic coating, the tio2 based coating obtained by the process and various articles with coating applied thereon

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3266838A4 *

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