공기정화설비에서의 오존분해촉매의 응용 및 수명영향요소 분석

오존 분해 촉매 공기정화 설비에서는 오존 (o)을 고효율로 산소 (o)로 분해해 환경이나 인체 건강에 미치는 오존의 피해를 제거하는 역할을 한다.오존은 강산화제로서 일부 공기정화설비의 살균과 냄새제거에 사용되지만 그 잔류물은 인체의 호흡기와 생태환경에 부정적인 영향을 조성할수 있다.오존분해촉매는 오존분해반응을 가속화시킴으로써 정화된 공기의 질적안전을 확보한다.
응용환경과 작용원리
공기정화장비에서 오존분해촉매는 일반적으로 오존발생기의 하류에 설치하여 잔존물을 처리하는데 사용된다.촉매는 과도 금속 산화물 (mno, cuo 등)이나 pt, pd 등 귀금속)을 활성 성분으로 하여 다공성 운반체 (예:활성탄, 세라믹)에 지지된다.그 작용원리는 촉매표면의 활성부위에 오존분자를 흡착하여 분해반응의 활성화에네르기를 낮추어 신속히 산소로 전환시키는것이다.이 과정은 효율이 높고 2차 오염이 없어 가정용 공기 정화기, 산업 폐기 처리 설비 및 의료 공기 정화 시스템에 널리 응용된다.
촉매의 수명에 영향을 주는 요소
오존농도:고농도 오존은 촉매표면의 산화반응을 가속화하여 활성성분의 류실 또는 운반체구조의 파괴를 초래할수 있다.
온도와 습도:고온, 고습 환경은 가능하게 촉매의 소결 또는 활성부위가 물분자에 덮여, 촉매 효율을 낮추게 할 수 있습니다.
오염 물질:공기 중 과립성 물질, 휘발성 유기 화합물 (vocs)과 같은 오염 물질이 촉매의 표면을 덮어 활성 부위에 오존 분자가 접촉하는 것을 방해할 수 있다.
작동 조건:빈번한 시동 및 정지 또는 긴 시간 높은 부하 작동은 촉매가 과열되거나 비활성화될 수 있습니다.
촉매의 수명을 연장하는 전략
오존 농도와 온습도를 합리적인 범위 내로 조절하다.
정기적으로 공기정화설비의 사전려과기를 청소하거나 교체하여 오염물이 촉매층에 들어가는것을 감소시켜야 한다.
희토류원소를 섞거나 핵각구조를 사용하는 등 오염방지능력이 강한 촉매재료를 사용한다.
향후 신소재와 지능화기술의 발전과 더불어 오존분해촉매는 공기정화령역에서 더욱 큰 역할을 발휘하여 실내공기질을 개선하고 환경을 보호하는데 더욱 고효률적인 해결책을 제공하게 될것이다.