[자연과학]일반화학실험 - 광촉매에 대해서

일반화학실험 - 광촉매에 대해서

Ⅰ. 광촉매

1. 광촉매의 정의
빛을 받아서 화학반응을 촉진시키는 물질로서 반도체와 색소가 있으며, 식물의 광합성을 행 하는 엽록소도 그 일종이다. 반도체의 산화티탄(TiO2)에 의한 효과는 1967년 두 일본인 학자 에 의해 발견되어 환경문제 해결에도 도움이 되는 기초기술로 실용화되기 시작했다. 산화티 탄은 유해물질을 산화 분해하는 기능(대기, 수질, 토양 등 환경정화작용, 탈취, 항균, 항오작 용)과 표면에 초(超)친수성을 가지게 하는 기능적(젖어도 물방울을 만들지 않고 엷은 막으로 흡착하는) 특성에서 셀프클리닝의 효과가 있는 유리나 타일, 청소기, 공기청정기, 냉장고, 도 로포장블록, 커튼, 벽지, 속옷, 인공관엽식물 등 다양한 제품에 적용되고 있다. 산화티탄은 주 로 자외선에 반응하지만 가시광선 영역에서도 대응하는 기술개발이 진행되면서 이용가치는 더욱 증대하고 있다.

2. 광촉매의 원리

반도체는 일정한 영역의 에너지가 가해지면 전자가 가전자대(Valence Band)에서 전도대 (Conduction Band)로 여기 된다. 즉 전도대(Conduction Band)에는 전자[, electron]들이 형성 되게 되고 가전자대(Valence Band)에는 정공[, electron hole]이 형성되게 된다.
이렇게 형성된 전자와 정공은 각각 산화, 환원 반응에 참여하게 된다
그림 1 Photo_excitation mecanism
이러한 광촉매의 종류에는 TiO2, ZnO, CdS등 여러 종류가 있는데 주로 TiO2 [Anatase 결정 형]가 이용된다. 이는 위의 광여기 반응을 일으키는데 필요한 에너지가 387.5nm …

3. 광촉매의 기능

① 향균 기능

있다.