[한국기술뉴스]

성균관대학교 이효영 교수 연구팀은 이산화티타늄 복합체를 포함하는 광촉매를 개발했다. 성균관대학교 산학협력단을 통해 2019년 9월 9일 특허를 출원(출원번호 제1020190111413호)했다. 특허 명칭은 '이산화티타늄 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광촉매’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

각종 산업에서 사용되는 유기 용제의 배출로 대기와 수질, 토양 등에 심각한 환경문제를 일으키고 있습니다. 최근 다양한 광촉매를 이용해 유기물질을 친환경적으로 개선하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 특히 페인트와 선크림에 주로 사용되었던 이산화티타늄이 광촉매로서의 능력을 인정받아 크게 주목받고 있습니다. 이산화티타늄은 항균, 탈취, 폐수처리 그리고 공기정화 등 다양한 기능을 가지고 있습니다. 그러나 종래의 이산화티타늄 광촉매는 자외선에만 반응하고 가시광 및 적외선에서의 흡수가 부족하다는 문제가 있습니다.

성균관대학교 연구팀은 자외선뿐만 아니라 가시광선과 적외선 영역의 빛을 모두 흡수할 수 있는 광촉매 제조 방법을 발명했습니다.

에틸렌디아민 용액에 금속과 이산화티타늄을 넣고 상온에서 반응시켜 루타일과 아나타제가 환원된 이산화티타늄 복합체를 제조합니다.

연구팀은 이산화티타늄 복합체의 성능을 검증하는 실험을 진행했습니다. 제조된 복합체는 300nm 내지 800nm의 빛을 흡수할 수 있으며 전자와 정공이 효율적으로 분리되고 높은 광촉매의 전자 반응 속도를 보였습니다. 또한 제조된 복합체를 사용할 경우 기존에는 메탄과 수소 일산화탄소를 복합적으로 생산하는 것과 달리 일산화탄소만을 선택적으로 생성하는 것을 확인했으며 해당 복합체를 포함하는 광촉매를 통해 미세먼지와 담배 연기 등의 유기 오염 물질이 제거되는 것을 확인했습니다.

본 발명품은 기존 이산화티타늄의 빛 흡수 능력을 향상시킬 수 있으며 뛰어난 전하 운반체 분리 능력과 높은 안정성으로 나노 구조화된 반도체에 활용할 수 있습니다. 또한 일산화탄소만을 선택적으로 생산해 산업적 활용 가치가 높으며 장시간에 걸쳐 반복적으로 유기 오염 물질을 제거할 수 있습니다.

이를 통해 산업화로 인한 환경 문제를 개선하고 환경친화적인 산업 활동에 기여할 것으로 기대됩니다.