옥시수산화철을 이용한 수소생산방법
METHOD FOR HYDROGEN PRODUCTION USING IRON OXYHYDROXIDE
특허 요약
본 발명은 (a) 옥시수산화철(FeOOH)으로 이루어진 소재를, Fe 2+ 및 Fe 3+ 를 포함하는 물 및 저급 알코올의 혼합 용액에 침지시키는 단계; 및 (b) 상기 옥시수산화철으로 이루어진 소재 및 상기 혼합 용액에 광(light)을 조사해 기체 수소를 생성시키는 단계;를 포함하는 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법에 대한 것으로서, 본 발명에 따른 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법에 의하면, 전압 인가 및 광 조사를 동시에 수행할 필요없이 광 조사만을 실시하더라도 옥시수산화철만으로 이루어진 소재 표면에서 광펜톤 반응(photo-Fenton reaction)을 통해 하이드록시 라디칼(・OH)을 생성시켜 물 및 저급 알코올의 분해를 통해 수소를 생산할 수 있으며, 상기 광펜톤 반응에 제공된 옥시수산화철은 Fe 2+ 의 용액 또는 대기 중의 산소와의 반응을 거쳐 재생되기 때문에 반영구적으로 라디칼 생성 및 수소 생산이 가능하며, 또한, 어디서나 쉽게 구할 수 있는 부식된 철에 포함된 옥시수산화철과 광 조사가 가능한 환경만 구비되어 있으면 수처리 및 에너지 생산이 가능하기 때문에 수소 생산 비용 및 프로세스 간편성 측면에서도 종래 기술 대비해 두드러진 장점을 가진다.
청구항
번호청구항
1

(a) 옥시수산화철(FeOOH)으로 이루어진 소재를, Fe2+ 및 Fe3+를 포함하는 물 및 저급 알코올의 혼합 용액에 침지시키는 단계; 및 (b) 상기 옥시수산화철으로 이루어진 소재 및 상기 혼합 용액에 광(light)을 조사해 기체 수소를 생성시키는 단계;를 포함하며, 상기 단계 (b)에서 광 조사에 의해 하기 반응식으로 표시되는 광펜톤 반응(photo-Fenton reaction)에 따라 Fe3+이 Fe2+로 환원되고 하이드록시 라디칼(・OH)이 생성되며, 상기 하이드록시 라디칼이 물 및 저급 알코올을 분해해 수소를 생성시키는 것을 특징으로 하는 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법: (상기 식에서 hν는 광자 에너지임).

2

제1항에 있어서, 상기 옥시수산화철은 α-옥시수산화철, β-옥시수산화철, δ-옥시수산화철 또는 γ-옥시수산화철인 것을 특징으로 하는 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법.

3

제1항에 있어서, 상기 저급 알코올은 메탄올인 것을 특징으로 하는 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법.

4

제1항에 있어서, 상기 광은 자외선인 것을 특징으로 하는 옥시수산화철을 이용한 수소생산방법.

5

삭제

6

삭제