일본산업뉴스요약

도쿄공업대, 광촉매 합성기술 개발
오염, 냄새 분해하는 광촉매, 탈취제 개발에 활용

도쿄공업대학의 나가이(長井) 교수 연구팀은 오염이나 냄새를 분해하는 광촉매를 대량 합성하는 기술을 개발하였다. 원료를 섞는 것만으로 광촉매를 포함한 액체를 초당 약 1리터의 속도로 생산할 수 있다. 액체에 빛을 조사(照射)했더니 냄새 나는 물질이 CO₂로 변했다. 이번 달 내에 협력기업과 생산을 시작하여 탈취제 등을 개발하는 기업에 판매할 계획이다.

개발한 것은 유기반도체를 사용한 광촉매를 간단하게 합성하는 기술이다. 광촉매는 자외광이나 가시광 등을 에너지로 하여 유기물을 분해한다. 연구팀은 가시광에 반응하는 유기반도체의 응용을 노렸다.

직경 4mm의 2개의 세관을 연결한 장치를 사용하여, 축구공 모양을 한 탄소재료 ‘플러린’과 ‘프탈로시아닌’이라고 부르는 물질을 물에 넣어 섞었다.

2종류의 원료는 아미드라는 액체에 녹였다. 물과 섞으면 원료가 재침전하여 광촉매의 미립자가 된다. 마지막에는 직경 10~50나노미터(나노는 10억분의 1)의 크기가 되었다. 원료를 녹이는 액체의 종류 등을 연구하여 미립자가 되는 조건을 발견하였다.

냄새가 나는 아민이나 티올이라고 부르는 물질을 광촉매를 포함하고 있는 물에 넣어 빛을 비춘 결과 CO₂로 분해하였다.

이 광촉매는 물에 섞어 분무기로 오염 부분에 직접 분무할 수 있다. 나가이 교수는 “냄새 나는 물질을 모으는 흡착제와 조합하여 사용하면 탈취제의 개발로 이어진다”라고 설명한다. 물의 정화 등에도 활용하고 싶다고 한다.

연구팀은 지금까지 재료를 얇게 쌓아서 시트로 가공하는 기술을 개발하고 있었다. 그러나 합성에 수천만 엔의 장치가 필요했다. 미립자는 원료를 섞는 것만으로 간단하게 합성할 수 있어 비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 전망하고 있다.

플러린과 프탈로시아닌의 2종류는 유기반도체의 재료로 알려져 있다. 빛을 조사하면, 한편에서 전자가 흐르고 다른 한편에서 전자가 빠진 구멍에 해당하는 ‘정공(正孔)’이 이동한다. 전자나 정공이 오염이나 냄새와 반응하여 분해를 촉진한다.

도쿄공업대학 요코하마 벤처 플라자에 본사를 두는 Finetech(요코하마, 오카다(岡田) 사장)에게 기술을 공여하였다. 생산한 광촉매를 기업에 판매하여 탈취제 등을 개발한다는 계획이다.

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