• 제목/요약/키워드: $TiO_2$/UV Process

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TiO2/UV 산화기술을 이용한 염색폐수처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of Dyeing Wastewater Using TiO2/UV)

  • 김종규;정호진
    • 상하수도학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.392-400
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    • 2004
  • This research uses the $TiO_2$/UV process to verify the most suitable condition and possibility to dispose dyeing wastewater that contains pigment and a large amount of pollutants. For this, this research has enforced experiments that compare photo adsorption, photolysis, and photo catalyst oxidation reaction, and also evaluated and analyzed the change of pH and $TiO_2$ dosage, irradiation rates of ultraviolet rays and the dosage change and injection method of $H_2O_2$. According to the results of the dyeing wastewater experiment of storehouse catalyst that uses the new form of $TiO_2$, the photo catalyst oxidation reaction proved to be more effective than photo adsorption and photolysis; 35%, 21% in the case of $TCOD_{cr}$ and 39%, 28% in the case of chromaticity. Taking into consideration the reaction time, amount of photo catalyst reaction and irradiation amount of ultraviolet rays, the decomposition efficiency of pH change proved to be most effective at pH 4. On the whole, the acidity area proved to be effective in dyeing water exclusion than neutral and alkalinity areas. Having evaluated the influence of $TiO_2$ dosage, not only does the decomposition efficiency continuously improve as the $TiO_2$ dosage increases but the shielding effect does not occur also when the $TiO_2$ is at a fixed state. The influence of ultraviolet irradiation amount concluded in the result that as the ultraviolet irradiation amount increases the decomposition efficiency continually increased, but in the case of chromaticity when the irradiation amount was higher than 37.8mW/cm2 the removal efficiency is slowed remarkably. The influence of $H_2O_2$ dosage evaluation reached the results that although the decomposition efficiency increases with the increase of $H_2O_2$ dosage, when above 150mg (total dosage: 1200mg) $H_2O_2$ consumes OH radical itself and reduces the decomposition efficiency. Also in the case of the $H_2O_2$ injection method rather than injecting in the whole amount of $H_2O_2$ (1200mg) needed at the beginning all at once, injecting divided quantities of $H_2O_2$ whenever the electric current density falls below 10mgfl reduces the wases of OH radical due to an excess of $H_2O_2$ and in tum heightens the decomposition efficiency.

TiO$_2$를 이용한 양돈장의 활성오니처리방류수의 탈색처리에 관한 연구 (Color Removal Efficiency for the Effluent of Activated Sludge Process for Pig Wastewater by TiO$_2$ Treatment System)

  • 최희철;이덕수;권두중;강희설;곽정훈;최동윤;연규영;최영수;양창범
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.85-92
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    • 2003
  • $TiO_2$를 이용한 활성오니처리방류수의 탈색효과를 알아보고자 용량이 10$\ell$인 원통형의 시험용 pilot plant에 유속을 분당 8$\ell$로 하여 $TiO_2$첨가량, $H_2O_2$ 첨가량, UV Intensity, pH 등에 대하여 최적처리조건 구명시험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. $TiO_2$를 넣지 않은 경우와 4.0g/$\ell$넣은 경우 빛의 투과율이 낮아 처리 6시간에 색도 제거율이 가장 낮았으며, $TiO_2$를 1.0g/$\ell$를 넣은 시험에서 6시간에 59.7%의 색도 제거율을 보였으며 2.0g/$\ell$에서 52.5%의 색도 제거율을 보였다. 2. pH를 5.0으로 조정한 시험구에서 처리 전색도가 655cu 이었으나 처리 1시간 후 240cu로 63.4%의 색도 제거율을 보였다. 처리 5시간 후에는 146cu로 77.7%의 색도 제거효율을 보여 가장 높은 처리효율을 보였다. 3. 산화물질인 $H_2O_2$를 주입한 농도가 높을수록 ORP는 놀은 경향이었으며, 색도 제거율은 $H_2O_2$가 200mg/$\ell$일 때 가장 높았는데, 3시간 처리 후 41.7%, 6시간 처리 후 52.5%의 색도 제거 효율을 보였다. 4. UV 365nm에서 처리 6시간에 29.4%의 색도 제거 효율을 보인데 비하여 UV 254nm에서는 50.1%의 색도 제거율을 보여 UV 254nm가 색도 제거효율이 더 높았다.

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R.F 마그네트론 스퍼트링으로 작성된 $TiO_2$박막의 $NO_x$ 감지 특성 ($NO_x$ Sensing Characteristic of $TiO_2$ Thin Film Deposited by R.F Magnetron Sputtering)

  • 고희석;박재윤;박상현
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권12호
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    • pp.567-572
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    • 2002
  • In these days, diesel vehicle or power plant emits $NO_X\; and SO_2$ which cause air pollution like acid-rain, ozone layer destroy and optical smoke, therefore there are many kinds of methods considered for removing them such as SCR, catalyst, plasma process, and plasma-catalyst hybrid process. T$TiO_2$ is commonly used as catalyst to remove $NO_X$ gas because it have very excellent chemical characteristic as photo catalyst. In this paper, $NO_X$ sensing characteristic of $TiO_2$ thin film deposited by R.F Magnetron sputtering is investigated. A finger shaped electrode on $Al_2$O$_3$ substrate is designed and $TiO_2$ is deposited on the electrode by the magnetron sputtering deposition system. Chemical composition of the deposited $TiO_2$ thin film is $TiO_{1.9}$ by RBS analysis. When the UV is irradiated on it with flowing air, capacitance of $TiO_2$ thin film increases, however, when NO gas is put into the system with air, it immediately decreases because of photo chemical reaction. and it monotonously decreases with increasing NO concentration.

관형 세라믹 정밀여과와 광촉매 첨가 PES 구의 혼성 수처리 : 질소 역세척 시 유기물 및 흡착, 광산화의 영향 (Hybrid Water Treatment of Tubular Ceramic MF and Photocatalyst Loaded Polyethersulfone Beads : Effect of Organic Matters, Adsorption and Photo-oxidation at Nitrogen Back-flushing)

  • 홍성택;박진용
    • 멤브레인
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    • 제23권1호
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    • pp.61-69
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    • 2013
  • 고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 유기물질의 영향 및 정밀여과(MF), PES 구 흡착, 광산화의 역할을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)를 통해서 비교 및 고찰하였다. 휴믹산의 농도가 증가함에 따라 급격한 막오염으로 인해 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였으며, $V_T$는 휴믹산의 농도가 2 mg/L인 조건에서 가장 높았다. 광산화와 흡착의 영향을 알아보기 위해 휴믹산의 농도 4 mg/L와 6 mg/L에서의 결과를 비교하였다. 두 가지 조건에서 공통적으로 정밀여과(MF)만의 단독공정에서 막오염이 급격하게 진행되어 $R_f$값이 가장 높게 나타났고, 총여과부피($V_T$)는 광촉매와 자외선의 혼성공정(MF + $TiO_2$ + UV)에서 가장 높은 값을 나타내었다. 탁도와 유기물질의 평균처리효율은 MF + $TiO_2$ + UV 공정에서 가장 높은 값을 나타내었다.

TiO2-x 산화물 박막공정을 이용한 유해자외선차단 투명유연소재개발 (Development of harmful ultraviolet blocking transparent flexible device using TiO2-x thin film process)

  • 김극태
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.123-131
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    • 2019
  • 본 연구에서는 $TiO_{2-x}$ 산화물 박막공정을 이용한 유해 자외선차단 투명 유연 소재를 개발하고자한다. 자외선 차단 특성: 자외선 파장대의 315 nm 차단율이 95 % 이상이면서, 자외선차단특성을 갖으면서 투명성을 높인 가시광선 투과율 78 % 이상(550 nm에서 전광투과율)의 시료를 만드는 공정기술을 개발하고자 하였다. 본 연구 결과로 고성능 자외선차단 박막의 유연 소자 공정조건을 확립하고, 이질성 특성의 투명 유연 소자의 혼합형 설계와 시장 요구에 다양하게 대응이 가능한 복합 증착 기술 정립, 롤투롤(roll-to-roll) 연속 공정의 실현 및 장비, 공정 국산화 기술 확립으로써 관련 산업으로의 기술 파급 효과가 클 것으로 사료된다.

The Effect of Photocatalysis using $TiO_2$ and UV for COD Degradation of Wastewater in Linerboard Mill

  • Kang, Kwang-Ho;Kim, Hyoung-Jin
    • 펄프종이기술
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    • 제40권5호
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    • pp.53-59
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    • 2008
  • This study was carried out to investigate the effect of photocatalysis using $TiO_2$ and UV applied for the COD reduction of wastewater in linerboard mill. Trials were done to obtain the optimum addition amounts of $TiO_2$ and $H_2O_2$ to the wastewater and find an appropriate pH condition for photocatalysis on $TiO_2$ for degrading COD. The photocatalytic reaction was applied to the wastewater collected after secondary activated sludge treatment in WWTP of linerboard mill. The optimum application of photocatalysis reaction was obtained under the addition conditions of 2 g/L of $TiO_2$ and 200 mg/L of $H_2O_2$ at pH 3.0, respectively. The removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ by photocatalytic treatment was 86.4 % and higher than Fenton treatment in which removal efficiency was 67.4 %. It was concluded that the photocatalytic process using $TiO_2$ and UV could be applied to the wastewater treatment in linerboard mill and also to the dramatic drop-off in NBDCOD load from wastewater of tertiary treatment in WWTP.

Core-shell 구조의 Au/TiO2 나노 미립자의 합성 및 특성 평가 (Synthesis and Characterization of Au/TiO2 Nanoparticles with Core-shell Structure)

  • 유연태
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.902-908
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    • 2003
  • Au/TiO$_2$ core-shell 구조 나노 미립자가 졸-겔법에 의해서 제조되었고, TiO$_2$ shell의 형상과 결정성이 TEM과 UV-Vis. absorption spectrometer에 의해서 조사되었다. Au/TiO$_2$ core-shell 나노 미립자는 Au 콜로이드 에탄올 수용액 중에서 TOAA(Titanium Oxide Acethylacetonate)의 가수분해에 의해 합성될 수 있었다. Au 나노 미립자의 표면에 형성된 TiO$_2$ shell의 두께는 약 1 nm이었다. TiO$_2$ shell의 결정성을 조사하기 위하여. TiO$_2$가 피복된 Au 콜로이드 에탄올 용액에 254 nm의 자외선과 $^{60}$Co의 방사선을 조사하였다. Au 나노 미립자의 surface plasmon 현상은 방사선이 조사되었을 때만 나타났고, 이 결과로부터 TiO$_2$ shell은 비정질 상태임을 알 수 있었으며, Au의 분산성 향상을 위해 표면에 처리된 MUA(Mercaptoundecanoic Acid)층은 전자의 이동을 방해하는 장애물로 작용하지 않음을 확인할 수 있었다.

Sonophotocatalysis와 Photocatalysis를 이용한 Chloroform의 광산화 (Comparative Sonophotocatalysis and Photocatalysis for Chloroform Degradation)

  • 박재홍;조일형
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.263-266
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    • 2005
  • Comparison between photocatalysis (UV+$TiO_2$) and sonophotocatalysis (Sonication+UV+$TiO_2$) were performed in lab-scale experiments for the treatment of chloroform. The effect of operational parameters, i.e., initial chloroform concentration, $TiO_2$ concentration, UV light intensity and sonication time on the degradation rate of aqueous solution of chloroform has been examined. The optimal conditions for photocatalysis and sonophotocatalysis processes were determined: initial chloroform concentration was 25 mg/L, the concentration of $TiO_2$ was 200 mg/L and UV light intensity was $6.630 mW/cm^2$, respectively. The optimal sonication time on sonophotocatalysis process was 90 min. Under the optimal conditions, sonophotocatalysis was effective for inducing faster degradation of the chloroform.

광산폐수 내 시안 제거를 위한 TiO2와 UV-LED를 이용한 광촉매 산화 (TiO2-catalytic UV-LED Photo-oxidation of Cyanide Contained in Mine Wastewater)

  • 김성희;이상우;조현구;김영호;김순오
    • 한국광물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.223-233
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    • 2014
  • 광산에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 청화법을 이용해 왔다. 이러한 광산 활동에서 많은 양의 시안이 사용되어 왔으며 이에 따라 고농도의 시안을 함유한 광산폐수가 발생되어 광산 주변 지역의 수계를 오염시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시안함유 광산폐수 및 침출수로부터 시안을 제거하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 UV-LED 광원을 이용한 광산화 공정에 대하여 연구하였다. 기존 광산화 공정에서는 주로 UV 램프가 광원으로 많이 사용되었지만 여러 가지 단점으로 인하여 본 연구에서는 그 대체 광원으로 UV-LED의 적용 가능성을 평가하였다. 세 종류의 $TiO_2$의 광산화 효율을 평가한 결과, 아나타제와 루틸이 혼합된 Degussa P25가 광산화 효율이 가장 좋은 것으로 확인되었다. 또한 형태와 파장이 다른 네 종류의 UV-LED를 비교 평가한 결과, 365 nm 램프형 > 365 nm 캔형 > 280 nm 캔형 > 420 nm 램프형 순으로 제거효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 UV-LED는 기존의 UV 램프의 단점을 극복할 수 있는 대체광원으로서 광산화 공정에 적용 가능하다는 것을 입증하였으며, 시안의 광산화 효율은 $TiO_2$ 광촉매의 종류에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

태양광/자외선/이산화티타늄($TiO_2$)을 이용한 에너지 절약형 광촉매 반응 처리시스템 개발 (Development of Wastewater Treatment System by Energy-Saving Photocatalyst Using Combination of Solar Light, UV Lamp and $TiO_2$)

  • 김현용;양원호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.51-61
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    • 2003
  • Pollution purification using titanium dioxide (TiO$_2$) photocatalyst has attracted a great deal of attention with increasing number of relent environmental problems. Currently, the application of TiO$_2$ photocatalyst has been focused on purification and treatment of waste water. However. the use of conventional TiO$_2$ powder photocatalyst results in disadvantage of stirring during the reaction and of separation after the reaction. And the usage of artificial UV lamp has made the cost of photocatalyst treatment system high. Consequently, we herein studied the pilot-scale design to aid in optimization of the energy-saving process for more through development and reactor design by solar light/UV lamp/ TiO$_2$system. In this study, we manufactured the TiO$_2$sol by sol-gel method. According to analysis by XRD, SEM and TEM, characterization of TiO$_2$ sol were nano-size (5-6 nm) and anatase type. Inorganic binder (SiO$_2$) was added to TiO$_2$ lot to be coated for support strongly, and support of ceramic bead was used to lower separation rate that of glass bead The influences were studied of various experimental parameters such as TiO$_2$ quantity, pH, flow rate. additives, pollutants concentration, climate condition and reflection plate by means of reaction time of the main chararteristics of the obtained materials. In water treatment system, variable realtor as solar light/ or UV lamp according to climate condition such as sunny and cloudy days treated the phenol and E-coli(Escherichia coli) effectively.