• 제목/요약/키워드: $TiO_2$ bead

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$UV-TiO_2$ 광촉매 반응기에 의한 미생물의 살균효과 (Killing Effects of $UV-TiO_2$ Photocatalytic System on Microorganisms)

  • 김중곤;신용국;이영상;김용호;김시욱
    • 미생물학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.130-136
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    • 2001
  • 두가지 형태(1단 반응기와 2단 반응기)의 UV-$TiO_2$광촉매 시스템과 3가지 형태의 $TiO_2$가 코팅된 촉매를 이용하여 미생물에 대한 살균효과를 살펴보았다. 첫번째 형태는 석영관에 $TiO_2$가 박막증착된 것이고 두번째 형태는 glass bead 표면에 $TiO_2$가 코팅된 형태이며 세번째는 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 형태이다. 1분동안 UV를 조사하였을때 1단 반응기에서 $TiO_2$가 박막증착된 석영관과 $TiO_2$가 코팅된 glass bead의 살균효율은 각각 63.2%와 89.9%이었다. 반응기에 기포를 주입했을 때의 살균효율은 glass bead의 경우 95%로 기포를 주입하지 않았을 때의 90.6%보다 휠씬 효과적이었다. 기포를 주입하면서 광촉매로 alginate bead에 $TiO_2$가 혼합된 것을 이용하였을 경우의 살균효율은 86%이었다. $TiO_2$가 코팅된 glass bead를 이용한 반응기에 기포를 주입하면서 $H_2$$O_2$를 처리하였을 때의 살균정도는 미량농도에서도 매우 효과적이었다. 1단 반응기보다 2단 반응기에서의 살균효율이 더욱 증가하였으며 E. coli에 대한 살균효과가 S. cerevisiae보다 더 높게 나타났다.

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세라믹과 유리에 코팅한 TiO2 광촉매를 이용한 가스상 벤젠의 제거 (Photocatalytic Degradation of Benzene in the Gas Phase using TiO2 Coated on Ceramic and Glass Beads)

  • 손현석;양원호;김현용;이소진;박종래;조경덕
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.57-66
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    • 2003
  • TiO$_2$ sol was prepared by sol-gel method, and this sol was coated in ceramic and glass bead by dip-coating method. The coated catalyst was applied to degrade benzene in the gas phase by exposing to UV -lamp (365 nm) in a batch reactor. The removal efficiency of the benzene was compared by changing various conditions such as the kind of chemical additives, the coating beads (ceramic and glass), solution pH, the initial concentration of TiO$_2$ sol, UV intensity, and benzene concentration. The physical structure of TiO$_2$ sol used in this study was found to be pu-rely anatase type from XRD analysis. The results showed that ceramic bead was effective as the coating agent rath-er than glass bead. The significant change in the benzene removal efficiency of benzene did not occur with chang-ing coating frequency and the initial concentration of TiO$_2$ sol. The removal efficiency of benzene increased with increasing UV intensity, and with acidic treatment of TiO$_2$-coated ceramic bead.

초음파 촉매 공정에서 주파수와 고정된 고체 촉매가 라디칼 생성에 미치는 영향 (Effect of Frequency and Fixed Solid Catalyst for Radical Production in Sonocatalysis)

  • 조은주;나승민;이세반;김지형
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.219-223
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    • 2012
  • The fixed solid catalysts such as glass bead, steel mesh, and $TiO_2$ coated ceramic bead were used to investigate effect of radical production at different frequencies. The radical production rate at 300 kHz was faster than that at 35 kHz without solid, but the tendency was changed with the presence of glass bead. The presence of glass beads create non-continuous points between the solid and liquid phases leading to increased formation of cavitation bubbles. However, the radical production decreased when steel mesh was used at 35 kHz although the surface area of contact with liquid was same when glass bead was used. Hence the solid catalyst did not always enhance the radical production. The radical production using $TiO_2$ coated ceramic bead was dramatically increased at 35 kHz due to the breakage of $TiO_2$ coated ceramic bead. Therefore the radical productions at 300 kHz using fixed solid catalysts generally increased while at 35 kHz the results fluctuated according to the experimental conditions.

TiO$_2$ 광촉매를 이용한 중형 살균장치제작 및 최적살균조건 확립

  • 김중곤;김용호;이영상;이정섭;박돈희;김시욱
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.564-567
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    • 2001
  • 본 연구에서는 중형 크기의 자외선 광축매 반응기를 이용한 최적 살균 조건을 알아보았다. 반응기의 직경에 따른 살균효과는 반응기의 직경이 클수록 살균효과는 감소하였으며, $TiO_2$ 농도에 따른 살균효과에서는 $TiO_2$의 농도가 증가할수록 살균효과는 증가하였고 과다한 $TiO_2$농도에 의한 살균효과의 감소는 본 연구에 사용된 0.6%의 $TiO_2$농도에서는 관찰되지 않았다. 광촉매의 종류에 따른 살균효과는 glass bead 보다는 백운모를 이용한 bead가 더 우수하였다. 중형 크기 반응기의 살균효율은 1분동안 62%, 5분후에는 94.3%, 15분후에는 99.8%의 살균효율을 보였고 30$mg/{\ell}$이상의 $H_2O_2$를 첨가할 경우 5분후의 살균효과는 99%이상이었다.

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NH3-SCR용 나노분산 TiO2 담체상에 제조된 V2O5WO3/TiO2 촉매: TiO2 분산입도와 NOx 최대 분해온도와의 상관성 (V2O5WO3/TiO2 Catalyst Prepared on Nanodispersed TiO2 for NH3-SCR: Relationship between D ispersed Particle Size of TiO2 and Maximum Decomposition Temperature of NOx)

  • 서민채;반세민;허재구;추용식;문경석;김대성
    • 한국재료학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.496-507
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    • 2022
  • For the selective catalytic reduction of NOx with ammonia (NH3-SCR), a V2O5WO3/TiO2 (VW/nTi) catalyst was prepared using V2O5 and WO3 on a nanodispersed TiO2 (nTi) support by simple impregnation process. The nTi support was dispersed for 0~3 hrs under controlled bead-milling in ethanol. The average particle size (D50) of nTi was reduced from 582 nm to 93 nm depending on the milling time. The NOx activity of these catalysts with maximum temperature shift was influenced by the dispersion of the TiO2. For the V0.5W2/nTi-0h catalyst, prepared with 582 nm nTi-0h before milling, the decomposition temperature with over 94 % NOx conversion had a narrow temperature window, within the range of 365-391 ℃. Similarly, the V0.5W2/nTi-2h catalyst, prepared with 107 nm nTi-2h bead-milled for 2hrs, showed a broad temperature window in the range of 358~450 ℃. However, the V0.5W2/Ti catalyst (D50 = 2.4 ㎛, aqueous, without milling) was observed at 325-385 ℃. Our results could pave the way for the production of effective NOx decomposition catalysts with a higher temperature range. This approach is also better at facilitating the dispersion on the support material. NH3-TPD, H2-TPR, FT-IR, and XPS were used to investigate the role of nTi in the DeNOx catalyst.

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.

$UV/TiO_2$ 충진 반응기에서 페놀의 광산화 반응 (Photocatalytic Degradation of Phenol in $UV/TiO_2$ Packed-bed System)

  • 박길순;김종화;이상화
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.939-945
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    • 2005
  • 입상형/비드형(직경 = 5 mm) 광촉매가 충진된 고정상 반응기에서 유량별 광산화 반응속도를 고찰한 결과 유량이 400 mL/min 이상에서 페놀의 분해속도가 더 이상 증가하지 않았다. 비드형 광촉매의 경우에는 부식율과 코팅량의 증가에 따른 뚜렷한 광산화 반응속도의 차이가 나타나지 않았다. 광촉매의 종류별 페놀의 분해능을 비교한 결과 Degussa P25가 STS-02(Ishihaha사)와 $TiO_2$(N사)에 비해 높은 광산화 활성을 나타내 주었다. 유체의 전단력에 의한 표면의 마모가 쉽게 일어날 수 있는 입상형 광촉매보다 $TiO_2$가 코팅된 비드형 광촉매를 사용함으로써 광촉매 활성을 오래 동안 유지할 수 있는 광산화 시스템의 개발이 가능하다.

주석-슬랙 중 $Ta_2O_5, Nb_2O_5, TiO_2, SnO_2$, 및 $ZrO_2$의 X-선 형광분석 (X-Ray Fluorescence Analysis of $Ta_2O_5, Nb_2O_5, TiO_2, SnO_2$ and $Zr_O2$ in Tin-Slags)

  • 김영상;이종욱
    • 대한화학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.273-278
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    • 1983
  • 합성표준시료를 이용하여 주석슬랙 중 유가금속들인 $Ta_2O_5, Nb_2O_5, TiO_2, SnO_2 $$ZrO_2$를 X-선형광분광법으로 정량하였다. 분석시료와 표준시료분말들을 융제인 무수 $Li_2B_4O_7$$La_2O_3$를 무게비 15:42:3의 비율로 균일하게 혼합한다. 혼합분말을 $1,150^{\circ}C$에서 30분간 용융하여 유리구슬을 만든다. 이 구슬을 325메쉬 이하로 분쇄하여 수압기를 이용 pellet으로 만들어 시편으로 사용한다. 분석결과들은 다른 분석법에 의해 얻은 값들과 허용오차 범위내에서 잘 일치한다. 또 PTS-H시료에 대한 표준편차가 함량 3.40 %에서 0.12 %로 재현성도 좋음을 보여 주었다.

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분자주형을 이용한 요중 1-hydroxypyrene의 측정 방법 개발 (Novel Method for Urinary 1-Hydroxypyrene Measurement Using Molecular Imprinting)

  • 임동혁;문선인;최영숙;박희진;김대선;유승도;이철호;김용대;김헌
    • 생명과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.549-553
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    • 2011
  • 본 연구는 선행연구에서 molecular imprinting 방법을 이용하여 개발한 1-OHP 인식 $TiO_2$-Bead가 실제 소변중의 1-OHP를 효율적으로 검출할 수 있는지 평가하기 위해서 시행되었다. 본 연구에서 개발한 분석 방법은 within-day 변이계수가 4.97%, between-day 변이계수가 4.43%로 나타나 본 측정방법이 매우 안정적인 방법임을 확인할 수 있었다. 1-OHP와 유사한 물질들이 혼합된 용액으로부터 $TiO_2$-Bead-HPLC 측정방법의 회수율을 평가한 결과, 평균 105.6%의 회수율을 나타내었다. 실제 소변시료를 대상으로 기존의 효소-HPLC 측정방법과 본 측정방법 간의 상관성을 평가한 결과, 두 방법 간에는 높은 상관관계(r=0.74, p<0.01)를 보여 bead를 이용한 요중 1-OHP의 새로운 측정 방법의 유용성을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 새로운 측정방법은 기존의 측정방법에 비해 요중 1-OHP 농도를 보다 간편하고 저렴한 가격으로 측정할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구의 결과는 $TiO_2$ 코팅 bead를 응용한 요중 1-OHP 센서의 개발에 응용할 수 있을 것으로 생각되며, 분자주형을 이용한 bead의 개발은 1-OHP 이외의 다른 화학물질의 분석에도 다양하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.