고비표면적을 가진 비스무트 및 페라이트계 복합 산화물의 제조

전문가 제언

○ 광촉매 재료의 개발에서 많은 가시광선 응답형 광촉매에 대한 연구가보고 되고 있다. 산화티탄은 이종원소를 첨가해 밴드-갭을 좁히는 시도를 하고 있다. 또한 가시광선 흡수가 가능한 단순 금속산화물은 Fe2O3나 WO3이 잘 알려져 있다. 그러나 Fe2O3은 전이 금속산화물에 의한 d-d 천이가 발생하며, WO3은 전도대의 에너지 위치가 낮기 때문에 충분한 촉매활성은 얻지 못한다.

 

○ 이 문헌에서는 Matsshima 등이 고비표면적을 가지는 복합 산화물 미립자의 제조방법에 대한 연구에 관한 것이다. 특히 광촉매 재료로서 비스무트계 복합 산화물(Sr2Bi2O5, Ca4Bi6O13)과 다양한 용도가 기대되는 페라이트계 복합 산화물(CaFe2O4, MgFe2O4)에 대해 소개하고 있다.

 

○ 고상반응에 의한 비스무트계 재료합성은 분체의 크기나 형태와 화학조성관리가 어렵다. Matsshima 등은 Ca4Bi6O13나 Sr2Bi2O5 제조에서 비스무트 및 알칼리 토류금속과 착체를 형성하는 유기산을 이용하는 습식방법을 이용하였다. 그리고 La를 첨가하여 광촉매 활성을 향상시켰다.

 

○ 알칼리토류 페라이트인 CaFe2O4에 대해서도 Ti를 첨가한 결과 결정자 성장이 억제되어 BET 비표면적도 증대하는 것을 확인하였다. 한편, CaFe2O4도 Zr를 첨가하면, 분체표면에 삼차원 네트워크 다공질 구조가 출현하는 흥미로운 결과를 얻었다. Zr를 첨가한 CaFe2O4 센서 소자는 높은 CO2 감도를 나타내며, 응답시간도 크게 단축되었다.

 

○ 광촉매 분야는 일본이 많은 연구를 하고 있으며, 생산이나 활용 면에서도 세계 선두에 있다. 국내에서도 2000년 초부터 국책과제가 시작되고, 2013년부터는 매년 20과제 진행되어 지금까지 약 220개 과제가 수행되었다. 또한 대학에서도 많은 석？박사 학위논문이 발표되어 연구 분야에서는 관심도 많은 것을 알 수 있다. 그러나 실제 제품생산으로 이어지는 연구가 적어 제품의 상용화에는 미미한 수준에 머물러 있다. 향후는 제품화를 위한 연구에 주력하여야 할 것이다.

저자

Shigenori MATSUSHIMA, et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

51(5)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

305~309

분석자

정*원

분석물

• 고비표면적을 가진 비스무트 및 페라이트계 복합 산화물의 제조.pdf [526,769 byte]

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