광촉매 콘크리트
Photocatalytic concrete광촉매 콘크리트는 페이버로 사용되는 콘크리트와 혼합제 또는 표층으로서 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 기타 구조용 콘크리트이다.이산화티타늄은 햇빛과 수분을 이용해 질소산화물(NO, NO2)을 흡수해 질산 이온(NO3−)으로 만든 뒤 빗물에 씻겨나가거나 콘크리트로 스며들어 안정적인 [1]화합물을 만드는 이종 광촉매다.
메커니즘
이산화티타늄이 햇빛의 자외선에 노출되면, 그 방사선을 흡수하고 전자 들뜸이 일어난다.이산화티타늄 결정의 표면에서 다음과 같은 반응이 발생합니다.
물의 광분해:
- HO2 → H+ + OH (히드록실 라디칼) + e−
- O2 + e− → O2− (초산화물 이온)
따라서 전체적인 반응은 다음과 같습니다.
- HO2 + O2 → H+ + OH2−
히드록실 라디칼은 강력한 산화제이며 이산화질소를 산화시켜 질산 이온으로 만들 수 있습니다.
- NO2 + OH → H+ + NO3−
슈퍼옥사이드 이온은 일산화질소에서 질산 이온을 형성할 수도 있습니다.
- NO2− + O → NO3−
반응의 농도가 낮기 때문에 정상적인 대기 조건에서는 질산 이온에 대한 NO의x 산화가 매우 느리게 발생합니다.이산화티타늄을 이용한 광화학 산화는 블록의 코팅에 의해 흡수되는 에너지와 반응물이 블록 표면에 함께 고정되기 때문에 훨씬 더 빠르다.이산화티타늄을 사용한 반응은 대부분의 다른 금속 기반 촉매보다 더 큰 산화력을 보여줍니다.
광촉매 블록은 1997년 오사카에서 테스트되어 런던 [citation needed]웨스트민스터시에서 사용되고 있는 일본의 약 30개 마을에서 일반 포장도로를 대체했다.이 블록의 목적은 대기 오염 수준을 낮추고 따라서 광화학 스모그의 양을 낮추는 것이다.

- 자외선 복사는 이산화티타늄에 의해 흡수되어 물이 과산화물 이온과 수산기 라디칼로 광분해된다.
- 질소산화물은 과산화물 이온 및 수산기기와 반응하여 질산 이온을 형성합니다.
- 질산 이온은 블록에 흡수되어 안정된 화합물을 형성한다.
레퍼런스
- ^ Sikkema, Joel K (2003). "Photocatalytic degradation of NOx by concrete pavement containing TiO2". Iowa State University. Retrieved 14 November 2020.