九州공업대학의 橫野照尙 교수 등 연구팀은 일반 가시광선으로도 유기물을 효율적으로 분해할 수 있는 광촉매를 개발했다. 철을 촉매 표면에 부착시킨 것으로, 분해성능이 종래의 3배로 향상되었다. 일반 광촉매는 자외선을 쏘여야 하는데, 이번 기술로 형광등을 사용하는 실내에서도 광촉매를 폭넓게 이용할 수 있는 가능성이 열렸다.
기본기술 단계이지만 화학 메이커와 공동연구를 추진하고 있으며 조기의 실용화를 목표로 하고 있다.
橫野교수 등은 형광등과 같은 가시광에도 반응하도록 독자적으로 산화티탄촉매를 개량했다. 티탄의 일부를 유황으로 바꿨다. 제조는 광촉매에 산성인 철 수용액이 스며들게 한 후, 중성으로 바꾸고 철 수산화물을 표면에 부착시켰다. 철과 유황이 서로 끌어당기고 있다고 한다.
광촉매의 성능을 확인하기 위해 물 속에서 알코올을 분해하는 실험을 했다. 일반 가시광에서는 철이 부착되지 않은 광촉매에 비해 분해량이 약 3배로 늘어난다는 것을 확인했다. 자외광을 포함하는 태양에 가까운 빛을 쏘는 조건에서도 일반 산화티탄 광촉매에 비해 분해력을 약 2배 이상 향상시킬 수 있었다.
빛이 광촉매에 닿으면 전자(마이너스)와 정공(플러스)가 발생하는데, 전자가 철로 감싸이고, 남은 정공이 유기물의 분해반응에 사용되는 것이라고 보고 있다.
형광등 불빛 등 자외선이 거의 없는 실내에서의 광촉매 응용을 대폭 넓힐 수 있을 것이다. 예를 들면, 내장재에 흡수시켜 건강에 영향을 주는 화학물질 등을 효율적으로 분해하는 상품응용을 생각할 수 있다.
광촉매의 조성이나 결정구조를 바꿔서 빛에 대한 반응성을 향상시키려는 연구가 한창 이루어지고 있다.
(일경산업)
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