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2024. 04. 29.

최근 광촉매관련 해외정보(8)

글쓴이: 퓨리테크 날짜: 2003.02.11. 09:23:14 조회: 6347 글쓴이IP: 220.78.89.223

＜이산화티타늄 박막의 초고속 합성 기술 및 가시광선 응답 산화 텅스텐 광촉매 막합성에 성공＞
아오야마 학원대학 이공학부의 시게사토 교수팀은, 이산화티타늄(TiO2) 등 광촉매의 고속제막법과 특수 WO3막의 제법을 개발했다. 아사히 유리와 공동으로 공업적으로 사용하기 쉬운 「직류 스파터법」으로 광촉매 박막을 종래에 비해 10~20배 정도 고속으로 합성 할 수 있는 방법을 개발하였고, 자동차나 건축재료 중 빛이 잘 닿지 않는 어두운 장소에서도, 초친수성이 실현되는 이산화티타늄 광촉매막을 개발하였다고 한다. 또한 가시광선으로 광촉매 기능을 발휘할 수 있는 산화 텅스텐막의 합성에 성공했다.
시게사토 교수와 아사히 유리가 개발한 산화 티탄광촉매 박막의 고속성막법은, 매분 50나노미터로 현재보다 10~20배 빠른 속도를 실현했다. 성막 코스트는 종래법에 비해 5분의 1 이하가 가능하다고 보고 있다. 고속 성막이 가능해, 공업적으로도 사용되는 「직류 스팩터법」으로 성막 할 수 있도록 한 것이 최대의 특징. 동법은 성막 원료의 「타겟재」에 도전성이 요구되기 때문에, 아사히 유리의 기술을 활용해 특수한 도전성 세라믹스를 제작했다. 통상의 이산화티타늄(티타늄 1에 대해서 산소 2의 비율)의 산소를 줄여, 특수한 이산화티타늄(티탄 1에 대해서 산소 1.986)을 제작해 고속 성막에 성공했다.
신개발의 타겟재로 바꾸는 것만으로 유리 메이커가 생산에 사용하는 대형 직류 스팩터 장치에 적용할 수 있다. 건축용 유리나, 자동차용 유리에 광촉매막을 적용하는 방법으로 아사히 유리가 사업화할 방향으로 검토하고 있다. 또한 시게사토 교수와 아사히 유리는, 직류스팩터법에 따라, TiO2 박막상에 두께 100~200nm의 산화규소막을 제작해, 어두운 곳에 방치해도 물이 퍼지는 초친수성을 장시간 발휘하는 제법을 확립했다. SiO2는 원래 친수성이 있지만 오염물이 부착되면 친수성이 없어진다. 시게사토 교수들은, SiO2와 TiO2가 교대로 적층한 막을 제작하고 SiO2에 미세한 크랙이 가도록 가압한 분위기 중(안)에서 성막을 실시했다. SiO2막 표면의 수분이 크랙내부로 스며들어 TiO2 표면에 다다르면오염물질을 분해하는 활성 산소등의 래디칼이 생긴다. 래디칼은 크랙 안에 퍼져 오염물질을 분해해 SiO2의 친수성이 장시간 없어지지 않는다고 보고 있다. 또 SiO2의 두께를 조절해 반사 방지 기능도 부여할 수 있다. 또한 시게사토 교수들의 연구 그룹은, 가시광선으로 광촉매 기능을 가지는 WO3 막의 합성에도 성공했다. TiO2광촉매와 같이 자외선 발생 장치가 불필요해, 코스트 저감과 광촉매의 용도 확대를 기대할 수 있게 되었다. WO3의 결정성을 향상시키는 직류 스팩터법의 프로세스상의 집중 개발로 고성능 광촉매막을 실현했다. 개발한 WO3막은 파장 420~500나노미터의 가시광선에서 60 ppm의 아세트알데히드를 완전 분해할 수 있었다.
일본공업신문