에탄올 분해를 위한 TiO2 광촉매의 제조변수 고찰
The preparation parameters in TiO2 photocatalyst for decomposition of ethanol
서론
최근 유독성 및 악취문제로 사회적으로 문제가 되고 있는 휘발성 유기 화합물 (volatile organic compounds, VOCs)은 대기중으로 쉽게 증발하여 대기중에서 질소 산화물과 공존 시 태양광의 작용을 받아 광화학 반응을 일으켜 오존 및 PAN등의 광화학 산화성 물질을 생성시켜 광화학 스모그를 유발시키는 물질들이며, 일부 VOCs는 자체적으로 각종 질병을 유발시키며 발암성도 있어, 환경 및 건강에 매우 해로운 물질들이다.
본 연구에서는 산업 현장에서 많이 발생하는 VOCs의 제거를 위한 새로운 공정의 개발을 목적으로 광촉매를 이용한 제거 방법을 시도해 보았다. 분해 대상물질로서는 VOCs발생량의 약 46%를 차지(김 윤신 외, 1997) 하고 있는 도장산업에서 발생하는 VOCs의 제거를 위한 공정개발을 시도하였다. 도장공정에서는 아세트알데하이드(acetaldehyde), 탄화수소류, 케톤(keton), 알데하이드류, 알콜류, 에스테르(esters)류 등이 주로 악취(odor)를 발생시키는 오염물질로 보고되고 있는데, 이중 도장공정에서 많이 배출되는 알콜류에속하는 에탄올을 분해 대상물질로 선정하였다. 에탄올은 술의 주성분으로 적은 양은 그다지 유해하지 않지만 장시간 또는 고농도에 노출이 되면, 이 역시 인체에 해로운 영향을 미치게 된다.
실험
Solution은 전구체(precursor)로써 titanium isopropoxide(TTIP),물, 염산, 에탄올을 혼합하여 제조하였다. 각각의 조성은 TTIP : H2O : ethanol : HCl =1:0.3:8:0.14를 기준(Lin et al., 1998)으로 하여 염산, 에탄올, TTIP의 양의 비율을 변화시켜가면서 좀더 우수한 활성을 얻을 수 있는 촉매의 제조를 시도하였다.
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2011.04.08
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