• 한국환경과학회지
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• 제29권10호
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• pp.943-949
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• 2020

In this work, we prepared a heterojunction anode with a surface layer of SnO₂-Sb-Ni (SSN) on a Ti/IrO₂ electrode by thermal decomposition to improve the electrochemical activity of the Ti/IrO₂ electrode. The Ti/IrO₂-SSN electrode showed significantly improved electrochemical activity compared with Ti/IrO₂. For the 0.1 M NaCl and 0.1 M Na₂SO₄ electrolytes, the onset potential of the Ti/IrO₂-SSN electrode shifted in the positive direction by 0.1 V_SCE and 0.4 V_SCE, respectively. In 2.0-2.5 V voltages, the concentration in Ti/IrO₂-SSN was 2.59-214.6 mg/L Cl₂, and Ti/IrO₂ was 0.55-49.21 mg/L Cl₂. Moreover, the generation of the reactive chlorine species and degradation of Eosin-Y increased by 3.79-7.60 times and 1.06-2.15 times compared with that of Ti/IrO₂. Among these voltages, the generation of the reactive chlorine species and degradation of Eosin-Y were the most improved at 2.25 V. Accordingly, in the Ti/IrO₂-SSN electrode, it can be assumed that the competitive reaction between chlorine ion oxidation and water oxidation is minimized at an applied voltage of 2.25V.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.471-477
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• 2016

In this research, the Ir supported $TiO_2$ (P25) catalyst was prepared by precipitation method for oxygen evolution reaction. The $Ir/TiO_2$ catalyst was synthesised by reduction reaction using reducing agent. Physiochemical characterizations of synthesized $Ir/TiO_2$ catalyst was studied by means of SEM, EDS mapping, TEM and XRD. The Electrochemical characterizations were tested by using the technique of CV and LSV by RDE and Potentiostat. Physicochemical properties were characterized with XRD where Iridium metal morphology and Ir(111) and Ir(222) peaks were founded. $Ir0.2Ru0.8O_2$ exhibited higher OER activity than $Ir0.5Ru0.5O_2$ followed by $Ir/TiO_2$ and $IrO_2$.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.191.2-191.2
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• 2016

$TiO_2$는 우수한 화학적 및 물리적 안정성 때문에 수전해 장기간 사용에 적합한 전기화학 전극으로 여겨진다. 큰 표면적을 갖는 $TiO_2$를 제조하기 위한 수많은 방법 중 양극산화(anodization)는 비교적 간단하고 저렴한 공정으로 인하여 매우 실용적인 방법으로서 알려져 있다. 특히, 고도로 정렬 된 $TiO_2$ 나노튜브($TiO_2$ NTs) 의 경우에는 분말상과 달리 전극제조를 위해 추가적인 접착제를 필요하지 않다. 그러나, $TiO_2$는 일반적으로 절연 특성을 나타내기 때문에 전극의 활용을 위해서는 본질적으로 촉매의 사용이 불가피하다. 다수의 전기 촉매 중, $IrO_2$와 $RuO_2$는 수전해 분야에 잘 알려진 산화 촉매이다. 그럼에도 불구하고, 특유의 높은 종횡비 때문에 $TiO_2$ 나노튜브에 전기 촉매를 균일하게 도핑하는 것은 많은 어려움이 따른다. 이를 해결하기 위한 방법으로 $RuO_2$를 도핑하기 위한 단일공정 $TiO_2$ 양극산화 기술이 보고된 바 있다. 본 연구에서는 2원 촉매($IrO_2$ 및 $RuO_2$)를 $TiO_2$ 나노튜브에 도핑하기 위한 단일공정 양극산화 기술에 대하여 연구하였다. 전구물질로써 $KRuO_4$($RuO_2$ 전구체)와 IrOx 나노입자(IrOx NPs, $IrO_2$ 전구체)를 사용하였다. 특히, IrOx를 나노 입자는 $IrCl_3$로부터 중간 매체로 합성된다. IrOx는 단일공정 양극산화 중에 $TiO_2$ 나노튜브 상에 도핑 가능한 이온 형태인 $IrO_4$-로 전환될 수 있다. 제조된 시료는 열처리 후 바로 전극으로 사용되었으며 SEM, XPS, TEM, ICP-OES 등으로 정성, 정량 분석을 수행하였다. LSV와 EIS를 통해 전기화학적 성능 평가가 이루어졌으며, LSV를 통해 포집한 기체는 가스 크로마토그래피를 사용하여 정량분석한 후 그 효율을 측정하였다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2000년도 춘계총회,특별강연,심포지움,연구발표회
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• pp.154.1-154.1
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• 2000

• 공업화학
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• 제7권6호
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• pp.1105-1114
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• 1996

${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$지지체상에 sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말을 첨가한 질산납 전해액에서 전착한 ${\beta}-PbO_2$층의 특성 및 성능을 XRD, SEM, cyclic voltammograms, 매크로전해를 이용하여 검토하였다. XRD분석결과 sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말의 존재하에 ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ 지지체 위에 전착한 ${\beta}-PbO_2$층은 순수한 ${\beta}-PbO_2$층과 마찬가지로 정방정계구조를 나타냈다. SEM결과 sodium lauryl sulfate는 전착층의 결정입자크기를 작게 하는 경향을 보여준다. sodium lauryl sulfate 및 $TiO_2$분말의 존재하에 전착한 ${\beta}-PbO_2$전극은 KOH 및 $HClO_4$지지전해질에서 양극산화에 대한 산소과전압과 내구성을 크게 향상시켰다. 티타늄마드래스에 전착시킨 ${\beta}-PbO_2$전극을 이용하여 과염소산용액으로부터 오존 발생에 대한 전극성능과 내구성을 검토하였다. $HClO_4$지지전해질에 sodium lauryl sulfate와 $TiO_2$분말을 첨가하여 ${\alpha}-PbO_2/IrO_2-TiO_2/Ti$ 마드래스상에 전착한 ${\beta}-PbO_2$전극이 가장 높은 전류효율과 내구성을 가짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.582-585
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• 2011

본 연구에서는 분무 열분해 방법으로 제조된 메조기공 $V_2O_5/TiO_2$ 촉매 상에서 1,2-dichlorobenzene (1,2-DCB)의 표면 활성종을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 in situ FT-IR cell을 이용하여 1,2-DCB의 흡착/탈착을 수행하였다. 또한 기존의 $TiO_2$와 incipient wetness로 제조된 $V_2O_5/TiO_2$ 상의 흡착종들과의 비교도 함께 수행되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.324-334
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• 2020

Tannery wastewater is known to contain high concentrations of organic compounds, pathogens, and other toxic inorganic elements such as heavy metals, nitrogen, sulfur, etc. Biological methods such as aerobic and anaerobic processes are unsuitable for tannery wastewater treatment due to its high salinity, and electrochemical oxidation offers a promising method to solve this problem. In this study, raw tannery wastewater treatment using DSA® Ti/RuO₂, Ti/IrO₂ and Ti/BDD electrodes with continuous flow systems was examined. Effects of current densities and electrolysis times were investigated, to evaluate the process performance and energy consumption. The results showed that a Ti/BDD electrode is able to reach higher treatment efficiency than Ti/IrO₂, and Ti/RuO₂ electrodes across all parameters, excluding Total Nitrogen. The main mechanism of tannery wastewater oxidation at a Ti/BDD electrode is based on direct oxidation on the electrode surface combined with the generation of oxidants such as °OH and Cl₂, while at DSA® Ti/RuO₂ and Ti/IrO₂ electrodes, the oxidation mechanisms are based on the generation of chlorine. After treatment, the effluents can be discharged to the environment after 6-12 h of electrolysis. Electrooxidation thus offers a promising method for removing the nutrients and non-biodegradable organic compounds in tannery wastewater.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.141-147
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• 2005

나노재료 $TiO_2-SiO_2$는 2-prOH(2-propanol)를 용매로 사용하여 가수분해와 축합반응으로 제조하였고, FT-IR, DSC, XRD, FE-SEM을 사용하여 $TiO_2-SiO_2$의 특성을 조사하였다. FT-IR분석으로부터 Ti-0-Si의 흡수피크에 대해 설명하였으며, DSC분석 결과를 Ozawa 방정식에 적용하여, 결정화에 필요한 활성화 에너지를 계산하였다. 결정학적 특징은 XRD를 이용하여 하소 온도의 변화에 따른 시료의 회절패턴과 반가폭의 변화 등에 관련하여 설명하였다. FE-SEM을 통하여 Ti mol$\%$가 증가할수록 입자크기가 커지는 것을 확인 할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제22권1호
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• pp.16-28
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• 2016

섬유산업은 염색폐수의 농도가 높고 방출량이 많아 고도의 공해산업으로 알려져 있다. 염색폐수에는 색도물질 뿐만 아니라 다량의 유기화합물과 불용성 물질이 섞여 있다. 합성염료 중 아조(azo) 염료는 특히 오염물질의 배출이 많은 것으로 알려져 있다. 전기화학적 폐수처리방법은 전극의 산화·환원반응에 의해 색도와 유기물 등을 처리하는 방법으로 다른 폐수처리방법들에 비해 반응기가 작고 경제적이고 간단하며 오염물제거속도가 빠르다. 본 연구에서는 diazo 화합물인 CI Direct Blue 15 염색 폐수의 전기화학적 분해특성을 연구하였다. 실험은 전극재질과 조업조건을 달리하여 그에 따른 분해효율을 알아보고자 하였으며, 탈색 효율을 향상시킬 수 있는 최적전극 재질과 조업조건을 알아보고자 하였다. 조업조건으로는 전해질 농도, 전류밀도, 반응 온도, 초기 pH의 영향을 검토하였다. 음극은 stainless steel 전극을 사용하였고, 양극은 graphite와 RuO₂/Ti, PtO₂/Ti, IrO₂/Ti를 사용하여 조업조건에 따른 각 전극의 염색폐수 분해성능 실험을 수행하였다. 그 결과 전해질의 농도와 전류밀도 증가에 따라 전기분해 효율은 증가하였다. 양극 재질에 따른 전기분해 효율은 산성 전해질 조건에서 RuO₂/Ti > PtO₂/Ti > IrO₂/Ti > graphite 순이었고 중성과 염기성에서는 RuO₂/Ti > IrO₂/Ti > PtO₂/Ti > graphite의 순으로 나타났다. 따라서 염색 폐수의 전기분해 처리에는 RuO₂/Ti와 IrO₂/Ti가 가장 효율적인 양극재질이었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.646-653
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• 2019

Recovery of valuable metals in the industrial wastewater and sludge has attracted an attention owing to limited metallic resources in the earth. In this study, we firstly fabricated Ti/Ir-Ru electrodes by spin coating technique for effective recovery of Cu in electrowinning process. Two different Ti/Ir-Ru electrodes were fabricated using 100 and 500 mM of precursors (i.e., Ir-Ru). SEM-EDX and AFM revealed that Ir and Ru were homogenously distributed on the surface of Ti plate by the spin coating, in particular the electrode prepared by 500 mM showed distinct boundary line between Ir-Ru layer and Ti substrate. XRD, XPS, and cyclic voltammetry also revealed that characteristics of IrO₂, RuO₂, and TiO₂ and its electrocatalytic property increased as the concentration of coating precursor increased. Finally, we carried out Cu recovery experiments using two Ti/Ir-Ru as anodes in electrowinning process, showing that both anodes showed a complete removal of Cu (1 and 10 g/L) within 6 h reaction, but much higher kinetic rate constant was obtained by the anode prepared by 500 mM. The findings in this study can provide a fundamental knowledge for surface characteristics of Ti/Ir-Ru electrode prepared by spin coating method and its potential feasibility for effective electrowinning process.