KR20020017536A

KR20020017536A - 무기항균제의 효능을 극대화 시키는 제조 방법

Info

Publication number: KR20020017536A
Application number: KR1020000050918A
Authority: KR
Inventors: 김현채
Original assignee: 김현채
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2002-03-07

Abstract

본 발명은 원자번호 22의 원소·원자량47.90의 성질을 갖고 있는 물질로서 천연 광물에서 티탄(Titan) 산화물로서 티타니아(Titania) TiO₂를 얻는다.

티타니아는 금속산화물로서 반도체 전극반응과 밀접한 관계를 갖고 있으며 티탄합금으로 내 산화성, 내열성, 인장력 개선용등으로 널리 사용되고 있는 물질이다. 또한 티타니아는 친수성(親水性), 친유성(親諭性)이 공존하는 양 친매성의 성질을 동시에 갖고 있다. 더욱이 빛(光)을 받으면 3.2ev(빛의 파장으로 나타내면 320∼400nm)밴드갭 에너지(Band gap Energy) 띠가 형성 되면서 여기전자 [(e-)anion] 가 물과 반응하여 (OH) 수산기를 생성(H₂O + h+ →OH + H+) 각종 유기물들을 강력한 산화력을 갖는 광촉매제의 반응을 일으키게 된다. "즉" OH + Organic compound(유기화합물) → H₂O. CO₂유기물질들이 표면에 흡착되어 CO₂나 HCl 등 무해한 물질로 분해, 사멸, 소멸 시키게 된다.

Description

무기항균제의 효능을 극대화 시키는 제조 방법{.}

본 발명은 원자번호 22의 원소·원자량47.90의 성질을 갖고있는 물질로서 천연 광물에서 티탄(Titan) 산화물로서 티타니아(Titania) Tio2를 얻는다.

티타니아는 금속산화물로서 반도체 전극반응과 밀접한 관계를 갖고 있으며 티탄합금으로 내 산화성, 내열성, 인장력 개선용등으로 널리 사용되고 있는 물질이다. 또한 티타니아는 친수성(親水生), 친유성(親油性)이 공존하는 양 친매성의 성질을 동시에 갖고 있다. 더욱이 빛(光)을 받으면 3.2ev(빛의 파장으로 나타내면 320∼400nm)밴드갭 에너지(Band gap Energy) 띠가 형성되면서 여기전자[(e-)anion]가 물과 반응하여 (OH) 수산기를 생성(H2O+h+→OH+H+)각종 유기물들을 강력한 산화력을 갖는 광촉매제의 반응을 이르키게 된다. "즉" OH+Organic Compound(유기화합물)→H₂O. CO₂유기물질들이 표면에 흡착되어 CO₂나 HCl 등 무해한 물질로 분해, 사멸, 소멸 시키게 된다.

이와 같이 티타니아(Titania) Tio₂는 387nm 이하의 자외선을 조사하면 광화학 반응이 진행하게 된다. 그러나 Tio₂에는 가시광선에는 거의 반응하지 않으므로 천연 광물인 세리사이트(Sericite)를 입자크기 0.2,mm 이내의 입자로 균질화를 한후 광물속에 함유하고 있는 금속산화물을 화학 처리 공법으로 제거시킨 후 Tio₂에 코팅을 하는 방법을 도입시키어 원 적외선 방사에 의한 물분자 활성화를 꾀하고 가시광선에서 거의 반응하지 않는 것을 도와주는 역할을 한다.

이와 같이 일반적인 촉매는 열역학적으로 가능한 반응계 촉매작용을 하게되며 또한 촉매의 정의와 걸맞지 않은 형태가 도출되고 있다. 그러나 본 발명품은 열역학적으로나 빛의 파장길이로서 불가능한 반응도 빛의 도움을 받아서 가능하도록 하는 특징을 부여 하였으며 광 여기 전자를 받아 정공이 형성되어(e-)anion 불안정한 상태를 만들거나 하여 강력한 산화력을 주는데 이때 자신은 산화하지 않으면서 Organic Compound(유기화합물)들을 산화에만 전념하게 된다.

본 발명은 상기한 지금까지의 문제점들을 감안하여 광촉매제에서 열역학적으로 갖지 못하는 빛의 파장 영역에서도 충분한 역할을 하도록하는 한편 원적외선 방사체로 말미암아 제2단계 반응에 의해 전자가 여기되어 높은 에너지 준위로 올라가며 이때 빛(光)을 받은 물분자는 활성화(活性化) 상태로 바뀌어 일반물의 헤르츠(Hz) 보다 변각이 좁은 64∼80(Hz)를 주게하여 물분자 (H₂O)(수소와 수소거리) 활성을 꽤하므로 에너지 준위도가 높아진 전자 프론톤(양성자)과 고 에너지(HiEnergy) 전달체로 환원 시킨다.

그러므로 광 에너지(Light Energy)의 변화효율을 향상시키기 위해서는 빛의 흡수가 효율적이어야 하고 광전하(전자와 정공) 가 효율적으로 분리 되어야 하며 , 전자의 최종 포텐셜(Potential) 을 높일 수 있어야 한다.

그러므로 광촉매는 광(光) 여기상태에서 분리된 전하를 이용하는 것과 광 여기상태에 대한 불안정한 상태를 이용하는 것으로 나눌 수 있다.

[아래와 같은 공식으로 정리한다.]

(단)① 여기서" M" 은 Far-Infraned (원적외선 방사체 matnix 임)

② f₁에너지 체이다.

M H2O F₁→ e·F₁(super farinfraneed)

photo catalysts

Tio₂-uv→e- + h + e- + O₂→O₂- e-의한 OH Radical

따라서 원적외선의 물에 미치는 영향을 N·M·R (nuclear magetil resonance) 검사한 결과 일반 수돗물 및 우물물에서는 물 운동의 범위가 150Hz 정도에 있음을 알았고 본 발명품을 통과한 물에는 64Hz∼80Hz범위에 잇는 것을 확인할 수 있었으므로 Hz의 범위가 적을수록 왕복운동이 활발한 것으로서 광촉매의 역할이 커지는 비례성을 알게 되었다.

.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명을 실시 예에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1 ]

본 발명은 실시 예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

출발물질인 티타니아(Titania) Tio₂의 입자크기 0.2mm∼0.3mm 이내의 것을 엄선하여 (rutile type) 60 중량%와 칼슘(Ca) 입자크기 0.2mm 이내의 엄선된 것을 38 중량%와 염소(Cl₂) 2 중량 %에 100분 중량%에 순수물 2:ℓ비율로 서서히 첨가킨후 묽은 슬러리(slurry) 상태가 된 것을 육안으로 확인한 후 60℃ 온도에서 12시간 동안 반응을 시킨후 열적 거동이 된 것을 확인한 후 550℃ 온도에서 2시간 하소하여 아나타제 타입(Anataze type)의 광촉매를 얻는다.

[실시 예 2]

천연광석 Sericite를 0.2mm-0.3mm 입자크기로 잘게 부순 다음 묽은 염산에 30℃의 온도에 12시간 담가두어 함유된 철분(Fe₂O₃)를 제거시키는 공정과 이를 다시 깨끗한 물에 씻어내는 공정과 300℃ 온도의 분위기에서 2시간동안 충분하게 건조하여 원적외선 방사체 파우더 매트릭스(Matrix)를 얻은 파우더와 상기 실시 예1에서 얻어진 광촉매제 70중량 %와 원 적외선 방사체 파우더(powder) 28중량%와 알카리 2중량%를 교반기에 넣어 충분하게 교반 시킨 후 순수 물을 전체 중량%중 2배를 넣은 후 슬러리의 상태를 육안으로 확인한 후 230℃의 온도에서 30시간 동안 반응을 시켜 열적 거도이 완성된 것을 확인하여 이를 꺼내 건조기에서 3시간 동안 300℃의 온도 분위기에서 건조시키어 온적외선과 광촉매의 기능을 동시에 갖는 광촉매제 파우더를 얻는다.

본 발명은 상기한 지금까지의 여러 방면들의 문제점들을 감안하여 매우 다양한곳에 점목시키기에 적합하도록한 발명품으로서 기존에 갖고있는 광촉매제의 효능중 항균, 탈취, 방오, 녹농균, 오. 폐수정화, 초 친수성, 초 친유성등의 기능을 갖으면서 3.2ev((387mm)의 근접된 " 즉" 분해력, 멸균력을 갖고있지 못하는 곳에 원적외선(Far-infrared)이 조사되어 광촉매 (Photo catalysts) 의 기능을 한층 더 끌어올려 시너지 (synergy)의 역할을 하도록 한 것이다.

그러므로 원 적외선 메카니즘(Mechanism)으로 기인되는 여러 기능중 물분자를 활성케 하여주며 0.5 A°∼0.7A°문자고리의 간극을 좁여 주고 pico 1조 분의 1초(sec/10- )운동을 더욱더 격렬하게 운동케 함으로서 생체물을 담아두는 용기에 사용하거나 각종 필름에 사용하여 생물 및 각종 식품의 보존도를 장기간 동안 보존하기에 용이토록 해줄 수 있다.

특히 본 발명품을 응용 각종 사출물은 물론 섬유 등에 접목 이용 할시 외부로부터 침입하는 각종의 오염 물질로부터 보호를 받을 수 있고 세균 감염에 인간을 보호해주며 건축물 등에 응용하거나 고온용 자기 혹은 유리에 접목시켜 돌연변이성 인간 유해성 세균들로부터 보호받고 건강한 삶을 영위할 수 있도록 한 인간에게 매우 유용한 발명품이다.

Claims

티타니아(Titania) Tio₂의 입자크기 0.2mm∼0.3mm 이내의 것을 엄선하여 (rutile type) 60 중량%와 칼슘(Ca) 입자크기 0.2mm 이내의 엄선된 것을 38중량%와 염소(Cl₂) 2 중량 %에 100분 중량%에 순수물 2:ℓ비율로 서서히 첨가킨후 묽은 슬러리(slurry) 상태가 된 것을 육안으로 확인한 후 60℃ 온도에서 12시간 동안 반응 시킨후 열적 거동이 된 것을 확인한 후 550℃ 온도에서 2시간 하소 후 아나타제 타입(Anataze type)의 광촉매를 얻는 공정.
천연광석 Sericite를 0.2mm-0.3mm 입자크기로 잘게 부순 다음 묽은 염산에 30℃의 온도에 12시간 담가두어 함유된 철분(Fe₂O₃)를 제거시키는 공정과 이를 다시 깨끗한 물에 씻어내는 공정과 300℃ 온도의 분위기에서 2시간동안 충분하게 건조하여 원적외선 방사체 파우더 매트릭스(Matrix)를 얻은 파우더와 상기 실시 예1에서 얻어진 광촉매제 70중량 %와 원 적외선 방사체 파우더(powder) 28중량%와 알카리 2중량%를 교반기에 넣어 충분하게 교반시킨 후 순수 물을 전체 중량%중 2배를 넣은 후 슬러리의 상태를 육안으로 확인한 후 230℃의 온도에서 30시간 동안 반응을 시켜 열적 거도이 완성된 것을 확인하여 이를 꺼내 건조기에서 3시간 동안 300℃의 온도 분위기에서 건조시키어 온적외선과 광촉매의 기능을 동시에 갖는 광촉매제 파우더를 얻는 제조 공법이다.