[미래소재] 광��매

1. 광��매란?
촉매란 어떤 화학 반응에서 자신은 변화하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 개선시키는 등의 역할을 수행하는 것으로 쉽게 설명하면 중매인, 혹은 중계인의 역할을 하는 것이라고 생각하면 된다. 광��매란 빛(Photo)+촉매(Catalyst)의 합성어로 빛을 흡수하는 광화학반응을 통하여 화학 반응이 필요한 활성화 에너지를 낮추고 반응속도를 향상시켜 산화 환원반응을 촉진시키는 물질이다.
광��매로사용할 수 있는 물질로는 TiO2(anatase), TiO2(rutile), ZnO, CdS, SnO2, V2O2, WO3등과 페롭스카이트형 복합금속산화물(SrTiO3)등이 있다. 그러나 실제 광��매 반응에 사용할 수 있는 반도체 물질은 우선, 광학적으로 활성이 있을 뿐만 아니라 광부식이 없어야 한다. 또한 생물학적으로나 화학적으로 비활성이어야 하며, 가시광선이나 자외선 영역의 빛을 이용할 수 있어야 할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴해야 하는 등 조건이 까다롭다.
그래서 주로 티탄(TiO2)이 사용되는데, 티탄이 위에 말한 광��매 원료로서의 적합성이 가장 우수하기 때문이다. 티탄은 지각 중에 아홉 번째로 많은 원소로, 흔히 화장품에 사용하는 백색안료나 백색페인트는 주로 산화티탄으로 제조한 것이다. 단지, 안료로서는 가능하면 빛에 의해 반응하지 않는 산화티탄이 사용되고 있지만, 공기 청정기 등의 광��매 응용제품에는 광반응성을 높인 산화티탄이 사용된다. 또한, 산화티탄은 자원 적으로 매우 풍부하기 때문에 가격도 저렴하고, 광��매로서 내구성, 내마모성이 우수하며, 그 자체는 안전, 무독물질로 폐기하여도 2차 공해에 대한 염려가 없어, 요즈음 흔히 미래 산업이라는 나노산업에서 주목받는 소재가 되고 있다.
특히, 광��매의 조건과 활성을 고려해 볼 때, 빛을 받아도 자신은 변화하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있고, 염소(Cl2)나 오존(O3)보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나며, 모든 유기물을 이산화탄소왿� 물로 분해할 수 있는 능력을 갖고 있는 산화티탄(TiO2)은 대표적인 광��매 물질이라 할 수 있다.