Removal of Air Pollutants Using Photosensitizers/Photocatalysts

감광제/광촉매에 의한 공기오염물질 제거

For the artificial removal of air pollutants such as pesticides, environmental toxicants, and pathogenic microorganisms in the greenhouse or the living environment, the accelerated photodegradation and the biocidal effects of some photosensitizers (PS)/photocatalysts (PC) were tested under the sunlight and/or artificial light. The selected photosensitizers/photocatalysts included the semiconductors (PC-1 and PC-2), the oxidizers (PC-3, PC-4, PC-5 and PC-6), the aromatic ketone (PS-7) and the aromatic amine (PS-8). In the case of dichlorvos, all the photocatalysts selected showed more accelerated photodegradation than the control without photocatalysts under both the sunlight and artificial light. Whereas, only the photocatalyst PC-1 accelerated the degradation of methyl tert-butyl ether about 17 times more than the control under both the sunlight and artificial light. Procymidone was much more degraded by the photosensitizer PS-8 and the two photocatalysts (PC-1, PC-6) than by PS-7. In the preliminary experiments to diminish the population of the microorganisms in the air, the photocatalyst PC-1 added to the suspensions of Pseudomonas putida, Phytophthora capsici, and Salmonella typhimurium obviously inhibited the microbial growth under the artificial light. The photocatalyst PC-1 showed a bactericidal activity against Salmonella typhimurium spread on the nutrient broth agar medium. These results suggest that the photosensitizers/photocatalysis under the light can remove some air pollutants and hence they can be used to reduce the exposure of the workers in the horticultural facilities and/or the public in the environment to the harmful pollutants.

일반 주거환경 또는 재배시설 내의 공기오염물질인 농약 및 병원성 미생물을 인위적으로 제거하기 위해서 자연광 또는 인공광조건하에서 몇몇 감광제 (PS)/광촉매 (PC)에 의한 광분해 촉진효과와 미생물의 살균효과 시험을 수행하였다. 광촉매로는 반도체 물질인 PC-1과 PC-2, 그리고 산화제로 사용되는 PC-3, PC-4, PC-5 및 PC-6과 감광제로 PS-7과 PS-8을 선발하였다. Dichlorvos의 경우에는 자연광과 인공광 조건하에서 광촉매 무처리구에 비해 각각의 광촉매가 처리된 모든 처리구에서 4배 이상의 광분해 촉진효과를 보였고, methyl tert-butyl ether의 경우에는 단지 광촉매 PC-1 처리구만이 광촉매 무처리구에 비해 약 17배 이상의 분해 촉진효과를 보였다. 또한 procymidone의 경우에도 PC-1, PC-6 및 PS-8에 의한 광분해가 약 3배 이상 촉진되었다. 공기 중의 미생물을 제거하기 위한 예비시험에서는 Pseudomonas putida, Phytophthora capsici 및 Salmonella typhimurium 현탁액에 각각 광촉매 PC-1을 첨가하고 인공광을 조사함으로서 미생물의 생육이 저해됨을 확인할 수 있었다. 또한 평판배지에 도말된 Salmonella typhimurium은 광촉매 PC-1의 주변에서 미생물 생육이 저해됨을 보였다. 이상의 결과에서 볼 때 광조건 하에서 감광제/광촉매를 이용한 고등산화기술은 농약을 비롯한 여러 환경 오염물질을 제거하여 재배시설 내의 작업자와 일반 대중의 환경오염원에 대한 노출을 예방할 수 있을 것으로 기대된다.