[공업화학실험]무기촉매제조 -광촉매

소개글

공과대학 화학공학을 전공한 사람들이라면 한번쯤은 해볼만한 실험이라고 생각되는 무기촉매제조의 광촉매 제조. 이 실험은 보통 3학년 말 4학년 초에 하는 실험으로 고도의 테크닉이 필요한 실험이라고 생각된다. 이론과 실험에 조금이나마 도움이 되었으면 한다.

목차

introduction
1.광촉매
2.광촉매반응원리
3.반도체 광촉매의 원리
4.광촉매 효과
5.광촉매안정성
6.졸-겔법
experiment
1.실험 장비 및 시료
2.실험절차
3.안전유의사항
discussion
rpference

본문내용

1. 광 촉 매
광촉매(Photocatalyst)는 빛이 촉매표면에 조사됨으로써 광반응을 가속시키는 특수한 촉매(Catalyst of Photo-reactions)를 지칭하는 것이다. 일반적인 촉매로서의 충족요건과 마찬가지로 광촉매는 반응에 직접 참여하되 자신은 소모되지 않아야 하며 기존의 광반응과는 다른 반응메커니즘 경로를 경유하여 반응속도를 가속시킨다.
TiO2로 대표되는 광반응성 분말을 이용하여 광에너지를 화학에너지로 변환하는 광촉매반응은 그동안 물의 분해를 통한 수소(H2)의 생성과 유기합성반응등에 그 이용성이 검토, 연구되어 왔다. 이와 더불어 최근 환경문제가 급속히 부각되면서 청정하면서 무한정한 에너지원인 태양광을 이용할 수 있는 “환경친화형 촉매로서의 광촉매”가 주목을 받고 있다. 광촉매를 환경정화에 이용함으로써 지구온난화의 원인이 되고 있는 CO2의 환원, NOx 및 SOx의 직접분해, 휘발성 유기화합물에 의해 발생하는 악취제거 그리고 오염된 하천과 호수의 정화가 연구되고 있고 특히 광촉매에 의한 NOx 및 휘발성유기화합물의 분해는 실용성 측면에서 큰 관심을 불러일으키고 있다.

2. 광촉매 반응원리
광합성 작용이 엽록서를 촉매로 산소를 발생시켜 숲의 정화작용을 하듯이 광촉매[PHOTOCATALYS]는 말 그대로 촉매작용이 빛에너지를 받아 일어나는 것을 말한다. . 즉, 반도체는 일정한 영역의 에너지가 가해지면 전자가 가전자대(VALENCE BAND)에서 전도대(CONDUCTION BAND)로 여기게 된다. 이때 전도대(CONDUCTION BA-ND)에는 전자(e-)들이 형성되게 되고 가전자대(VALENCE BAND)에는 정공(h+)이 형성되게 된다. 이렇게 형성된 전자와 정공은 강한 산화 또는 환원작용에 의해 유해물질을 분리시키는 등 다양한 반응을 일으키게 된다.

참고 자료

<1> http://niszone.biz/
<2> http://kin.naver.com/open100/entry.php?docid=136291.
<3> 네이버 지식 검색