란타넘 기반 층상형 타이타네이트의 광촉매 성능 향상 및 폴리디메틸실록산 향균 필름 개발

[2025 카모페어]

본 연구에서는 란타넘 기반의 층상형 타이타네이트(layered titanates)에 테트라부틸암모늄(tetrabutylammonium, TBA) 삽입을 통하여 높은 활성 면적(active area)을 갖는 광촉매 물질을 합성하였다. 이를 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 필름에 스프레이 코팅하여 광촉매 및 소수성 특성을 동시에 가지는 항균 필름을 제조하였다. 먼저 고상 소결을 통해 합성된 란타넘 기반 층상형 타이타네이트의 X선 회절 분석을 통한 (002), (107), (110), (200), (217)의 주요 피크로부터 K2La2Ti3O10(KLT) 조성을 이루고 있음을 확인할 수 있다. 다음으로 KLT의 층 사이에 존재하는 칼륨 이온을 수소 이온으로의 교환을 통해 H2La2Ti3O10(HLT)를 합성하였다. 최종적으로 TBA/H의 몰 비를 조절한 초음파 공정을 진행하여 TBA가 삽입된 층상형 타이타네이트(TBA-LT)를 합성하였다. 그 결과 TBA/H의 몰 비가 80인 샘플에서 메틸렌 블루(methylene blue, MB) 제거 효율이 48.7%로 TBA가 삽입되지 않은 HLT의 MB 제거 효율이 11.9%보다 4배 이상 향상되었다

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