초록 ▼

1. 최종목표
•산화티탄(TiO2) 분말에 V을 도핑하여 밴드갭을 2.0eV 이하로 감소하여 가시광 감응성을 증가시킨 광촉매 분말을 개발한다.
•V 도핑된 Ti1-xVxO2 의 결정 합성방법 및 상전이 거동을 연구하여 제조방법의 원천기술을 확보한다.
•V 도핑된 산화티탄(TiO2) 분말을 적용하여 물광분해 장치 및 수질정화장치등 광촉매 응용장치에 에 적용한다.
2. 개발내용 및 결과
•TiCl4 와 VOCl3를 출발물질로 하는 공침법을 이용하여 V 도핑된 Ti1-xVxO2의 결정을 합성하였다. V양이 10

1. 최종목표
•산화티탄(TiO2) 분말에 V을 도핑하여 밴드갭을 2.0eV 이하로 감소하여 가시광 감응성을 증가시킨 광촉매 분말을 개발한다.
•V 도핑된 Ti1-xVxO2 의 결정 합성방법 및 상전이 거동을 연구하여 제조방법의 원천기술을 확보한다.
•V 도핑된 산화티탄(TiO2) 분말을 적용하여 물광분해 장치 및 수질정화장치등 광촉매 응용장치에 에 적용한다.
2. 개발내용 및 결과
•TiCl4 와 VOCl3를 출발물질로 하는 공침법을 이용하여 V 도핑된 Ti1-xVxO2의 결정을 합성하였다. V양이 10-50% 도핑 되었으며 2.0eV의 밴드갭 에너지가 측정됨.
•공침법에 의한 Ti1-xVxO2 제조시, 공침법으로 생성된 Ti(OH)4와 VO(OH)3 혼합물을 화소시, 단일 상의 Ti1-xVxO2 결정이 합성되도록 화소조건을 연구 개발하였음.
•저가의 대량제조 가능한 Ti1-xVxO2 광촉매 재료 제조방법을 개발 함.
•Ti1-xVxO2 나노 분말을 물정화장치 및 수소 산소발생기에 적용하여 시제품을 제작하였음.
3. 사업성과
• 기술적 성과
1) 가시광흡수 가능한 양이온 도핑 Ti1-xVxO2 분말제조 및 응용기술 확보.
2) 밴드갭 에너지가 2.0eV 이하인 가시광 감응성이 증대된 광촉매를 제조 할 수 있는 원천 기술을 확보함.
3) 단순화학적방법인 공침법을 적용하여 저렴한 비용의 분말제조 기술 확보.
4) 도핑원소가 광촉매의 성능에 미치는 원천 기술 확보. 무한 에너지원인 태양광과 5) 물을 이용한 이상적 수소생산기술, 수소 에너지 제조 기초기술 확보.
6) 환경정화 및 수소제조 병합시스템 개발에 활용 가능한 기술 확보.
7) 염료감응 태양전지와 병행한 기술개발로 이중 셀의 유사한 반응 메카니즘을 이용 개발 시너지효과를 얻을 수 있는 원천기술 확보.
• 경제적 성과
1) Ti1-xVxO2 광촉매를 적용한 참여기업 ㈜ 파인테크윈의 농축산용 정수기의 매출실적 증대. (단위:백만원)
2) 공침법의 화학적 제조공법을 적용하여 저렴한 비용에 분말제조가 가능함. 경제적 효과 크다.
3) 광촉매를 활용한 물광분해에 의한 수소생산 이 가능할 경우 무한한 경제적가치 예상됨.
4) 환경정화 및 수소제조 병합시스템 개발에 활용 가능한 경제적 가치 확보.
• 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 과제 참여 연구원(권혜진) SKChemical 솔믹스 취업.
4. 기술개발결과 활용계획
- 제조된 Ti1-xVxO2 광촉매 분말을 TiO2 광촉매 분말과 혼합하여 물정수장치에 적용 활용하고 있다.
5. 기술개발자료의 보안관리
• 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
- 특허 출원 및 향후 등록에 의한 보호.
• 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ž등록 실적
- 특허 출원 실적; 출원명 ( 가시광 감응형 혼합산화물 광촉매제조)
출원번호:10-2012-0056667; 출원일: (2012. 05. 25)

목차 Contents

• 과제별 사업비 사용실적 보고서 ... 1
• I. 총괄현황 ... 1
• II. 과제개발비 세부집행내역 ... 1
• 개발결과 의견서 ... 4
• 최종보고 요약서 ... 5
• 목차 ... 7
• 제 1 장 서론 ... 8
• 제 1 절 광촉매 재료 개요 ... 10
• 제 2 절 광촉매 재료의 energy band-gap ... 13
• 제 3 절 가시광 감응형 광촉매 소재 개발 ... 14
• 제 4 절 광촉매를 이용한 물 광분해 수소 산소 발생 ... 17
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 20
• 제 1 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 분말 제조 방법 ... 20
• 제 2 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 분말 특성 ... 21
• 제 3 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 분말 적용 장치 제작 ... 32
• 제 3 장 사업성과 ... 35
• 제 1 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 분말 개발의 기술적 성과 ... 35
• 제 2 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 분말 개발의 경제적 성과 ... 35
• 제 3 절 기술 파급 활용성과 ... 36
• 제 4 장 결론 ... 37
• 제 1 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 광촉매 제조 및 특성 ... 37
• 제 2 절 가시광 감응형 Ti1-xVxO2 광촉매 분말 적용 ... 37
• 제 3 절 향후계획 ... 38
• 참고문헌 ... 39
• 부 록 1 시제품 및 Catalog ... 41
• 부 록 2 특허 출원 통지서 ... 43
• 부 록 3 학술대회 발표논문 초록 ... 43