가시광 응답성 광촉매를 이용
물 분해에 의한 태양광 수소 제조
東京理科大學의 工藤昭彦 교수, 加藤英樹 조교 등의 연구팀은 520nm까지의 가시광을 이용하여 물의 분해에 활성을 나타내는 광촉매계의 고효율화에 성공했다. 이 광촉매계는 Z스킴형이라고 불리는 것으로 수소생성 광촉매인 Rh도프 SrTiO3, 산소생성 광촉매인 BiVO4, 철 이온 전자 전달계의 조합으로 이루어진다.
지금까지 고상법으로 합성한 Rh도프 SrTiO3을 이용한 Z스킴계 광촉매에 의한 물의 분해가 같은 그룹에 의해 보고되었다. 그러나 이 수소생성 광촉매의 활성이 산소생성 광촉매의 그것에 비해 낮기 때문에 Z스킴계 전체의 효율이 낮게 억제되어 있었다(양자수율로 0.3%). 이것은 고상법으로 합성한 광촉매의 경우는 400nm정도의 입자끼리가 현저하게 소결하여 입계가 다수 존재하고 있기 때문이다. 입계나 입경의 증가는 광 생성한 전자와 정공의 재결합 확률을 증가시키고, 그것들이 표면반응에 관여할 확률을 저하시킨다. 이 문제점을 개선하기 위해서 이 Rh도프 SrTiO3 광촉매의 미립자화, 분산화를 시도했다. 그 결과 수열법을 이용하여 합성함으로써 소결도가 낮은 100nm정도의 나노사이즈 Rh도프 SrTiO3 광촉매 입자를 얻는데 성공했다. 이 광촉매를 이용함으로써 Z스킴계의 물 분해 양자 수율은 2% 정도에 달하여 고상법의 광촉매를 이용한 경우보다도 약 6배 향상했다. 본 연구로 개발된 Z스킴계는 모의 태양광(AM-1.5)조사 하에서 실제로 물을 수소와 산소로 양론비로 분해할 수 있었다. 분말의 가시광 응답성 광촉매를 이용하여 태양광으로 물의 수소와 산소로의 완전 분해를 확인한 예는 달리 찾아볼 수 없다. 1m2의 조사 면적, 1시간 당, 수소와 산소가 각각 180 및 90㎖ 생성했다. 현 시점에서 Z스킴형 광촉매계를 이용한 물 분해에 의한 태양에너지 변환효율은 실용화 레벨에는 이르지 못하고 있다. 앞으로 광촉매의 가일층 고효율화 또는 고활성의 신규 Z스킴계를 개발함으로써 태양광 에너지 변환효율이 향상할 수 있으리라 기대된다. (CJ)

광촉매 도료 개발
도료 메이커인 피어렉스 테크놀로지(大阪市, 사장 北村透)는 고층빌딩의 외벽 패널 등에 사용하는 불소수지 위에도 바를 수 있는 광촉매 도료를 개발했다. 丸紅이 판매한다. 종래의 광촉매 도료는 불소수지 등의 유기물과는 접촉하지 않아 바르는 것은 거의 불가능했다. 내후성이 우수한 불소수지와 광촉매의 오염분해기능을 조합시키면 클리닝이 필요치 않은 외벽을 실현할 수 있다. 도료 메이커와 종합건설회사 등에 판매한다.
피어렉스가 개발한 ‘퓨어코트AN’은 광촉매의 연결(바인더)을 종래의 규소화합물에서 4불화에틸렌계의 특수한 이온교환수지로 변경했다. 이 이온교환수지는 유기물과의 접촉성이 좋고 유연성도 높다는 것이 특징이다. 이로써 불소 수지 이외에 플라스틱이나 유기도료의 도장면 등에도 이용할 수 있게 되었다. 시공은 외벽 등에 직접 스프레이하기만 하면 된다.
채용한 이온 교환 수지는 친수성도 있어 규소화합물의 종래 제품에 비해 광촉매 반응이 잘 일어난다고 한다. 한 번 바르면 효과는 30년간 지속된다.
1평방미터 당 단가는 2500엔 정도(공사비 제외). 알루미 등 무기물에 바를 경우에 원가를 비교하면 재료비만으로 40% 정도 싸진다. 공임은 더욱 절감할 수 있으리라 보고 있다. 스프레이 캔에 넣은 타입도 준비, 알루미늄 판에 도금 가공한 패널로도 판매한다. 첫해 3억 엔의 매상을 전망한다. (일경산업)

유해물질 흡착하는 광촉매 사무실용 의자 발매
프러스(東京·文京, 사장 今泉嘉久)는 유해물질을 흡착·분해하는 사무실용 의자 ‘체다시리즈’를 발매했다. 포름알데히드의 흡착제와 빛으로 유해물질을 분해하는 산화티탄을 넣은 ‘광촉매 크로스’를 의자 부분과 등받이 부분에 채용할 수 있다. 일반 천에 비해 24시간 후의 포름알데히드 농도를 10분의 1 정도로 낮출 수 있다고 한다. 색은 검정과 빨강 등 8가지이며, 가격은 2만 9925엔~5만 1295엔이다. 첫해 3억 엔의 매상을 계획하고 있다. (일경산업)