• 한국물환경학회지
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• 제35권6호
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• pp.550-556
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• 2019

This study was carried out to improve the photocatalytic reaction of TiO₂ photocatalyst. During the photocatalytic reaction, OH radicals are generated and they have an excellent oxidation capability for wastewater treatment. To evaluate the OH radicals generated according to crystallographic structure of TiO₂ nanotubes photocatalyst, a probe compound, 4-Chlorobenzoic acid was monitored to evaluate OH radical. Ultraviolet light was applied for photocatalytic reaction of TiO₂. The 4-Chlorobenzoic acid solution was prepared at laboratory. TiO₂ nanotube was grown on titanium plate by using anodization method. The annealing temperature for TiO₂ nanotube was varied from 400 to 900 ℃ and the crystal forms of the TiO₂ nanotube was analyzed. Depending on annealing temperature, TiO₂ nanotubes have shown different crystal forms; 100% anatase (0 % rutile), 18.4 % rutile (81.6 % anatase), 36.6 % rutile (63.4 % anatase) and 98.6% rutile (1.4% anatase). As the annealing temperature increases, the rutile ratio increases. OH radical generation from 18.4 % rutile TiO₂ nanotube plate was about 3.8 times higher than before annealing and 1.4 times higher than only 100 % anatase-TiO₂ nanotube. The efficiency of the 18.4% rutile TiO₂ nanotube was the best in comparison to TiO₂ nanotube with 18.4 %, 36.6 % and 98.6 % rutile. As a result, photocatalytic ability of 18.4 % rutile-TiO₂ nanotube plate was higher than 100 % anatase-TiO₂ nanotube plate.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.588-591
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• 2004

Generally, $TiO_2$ powders absorb ultraviolet rays and make oxidation/reduction reactions on its surface. Hydroxide radical(OH), a product of photocatalyst reactions, has so strong oxidation/reduction electric potential that it can oxidize noxious gas like VOCs(Volatile Organic Compounds) and NOx. In this study, $TiO_2$ was substituted for exposed concrete to investigate the purifying degree of VOCs(Benzene, Toluene) and NOx. Anatase types of $TiO_2$ were used as photocatalyst. The sun rays and the ultraviolet were used as a light source. Anatase type $TiO_2$ was better than rutile type in purifying performance. The sunray showed the best purifying performance among the light sources. $3\%$ substitution of $TiO_2$ with the sunray was enough to purify VOCs(Benzene, Toluene) and NOx efficiently.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.671-674
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• 2003

Generally, $TiO_2$ powders absorb ultraviolet rays and make oxidation/reduction reactions on its surface. Hydroxide radical(OH), a product of photocatalyst reactions, has so strong oxidation/reduction electric potential that it can oxidize noxious gas like NOx. In this study, $TiO_2$ was substituted for cement to investigate the purifying degree of NOx. Rutile and anatase types of $TiO_2$ were used as photocatalyst. The sun rays and the ultraviolet were used as a light source. Anatase type $TiO_2$ was better than rutile type in purifying performance. The sunray showed the best purifying performance among the light sources. 3% substitution of TiO$_2$ with the sunray was enough to purify NOx efficiently.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권3호
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• pp.193-206
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• 2010

Organic fouling and biofouling pose a significant challenge to the membrane filtration process. Photocatalysis-membrane hybrid system is a novel idea for reducing these membranes fouling however, when $TiO_2 photocatalyst nanoparticles are used in suspension, catalyst recovery is not only imposes an extra step on the process but also significantly contributes to increased membrane resistance and reduced permeate flux. In this study, $TiO_2$ photocatalyst has been immobilized by coating on the microfiltration (MF) membrane surface to minimize organic and microbial fouling. Nano-sized $TiO_2$ was first synthesized by a sol-gel method. The synthesized $TiO_2$ was coated on a Poly Vinyl Difluoride (PVDF) membrane (MF) surface using spray coating and dip coating techniques to obtain hybrid functional composite membrane. The characteristics of the synthesized photocatalyst and a functional composite membrane were studied using numerous instruments in terms of physical, chemical and electrical properties. In comparison to the clean PVDF membrane, the $TiO_2$ coated MF membrane was found more effective in removing methylene blue (20%) and E-coli (99%).

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권11호
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• pp.5-10
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• 2019

본 연구에서는 장파장에서 감응하는 광촉매를 개발하기 위하여 상용화된 $TiO_2$에 Ag를 도핑하여 제조하였으며 광촉매 효율을 향상시키기 위하여 귀금속의 분산을 증대시키는 마이크로에멀젼 방법을 이용하였다. 제조된 $Ag/TiO_2$의 물리적 특성은 SEM(Scanning Electron Microscopy), FE-TEM(Field Emission Transmission Electron Microscopy), DRS(Diffuse Reflectance Spectroscopy)를 통해 분석하였다. RO 16(Reactive Orange 16)에 대한 광촉매의 제거 효율은 25ppm의 RO 16을 대상으로 UV-A 영역(365nm)에서 수행하였다. Ag의 도핑방법에 의한 광촉매 효율을 비교하기 위해 볼밀링 및 딥코팅 방법으로 제조하여 광촉매 효율을 분석하였으며 광촉매 효율에 대한 Ag 및 계면활성제 함량에 대한 최적화를 진행하였다. 도핑방법에 따른 RO 16 제거효율 분석 결과, 마이크로에멀젼 방법으로 제조한 $Ag/TiO_2$의 RO 16 제거효율이 가장 높았으며 Ag 함량 2wt%, 계면활성제 0.5g에서 가장 높은 제거효율을 보였다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.493-502
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• 2011

본 연구에서는 가시광촉매의 특성을 나타낼 수 있는 촉매를 제조하여 촉매를 특성화 하였으며, toluene, xylene, MEK (methyl ethyl ketone), ammonia를 반응물로 하여 기존의 UV-광촉매와 분해능을 비교 실험하였다. UV-광촉매는 파장범위가 280~360 nm 근처에서 광촉매가 활성화된다. 그러나 가시광촉매는 가시광영역인 400~750 nm의 파장영역에서도 광촉매가 활성화 된다. 이것을 UV-Vis 흡수도로 파악하였다. 그리고 가시광촉매의 성능을 향상시키기 위하여 여러 가지 재료로 도핑하는데, 여기서는 망간에 Pt를 부가하여 성능향상을 꾀하였다. Pt를 첨가한 가시광 촉매의 경우 성능이 향상되었음을 알 수 있었다. 그리고 바인더로 MTMS (methyl tri methoxy silane)를 사용하였으며 바인더양에 따른 접촉각을 측정하였다. MTMS 함량이 증가할수록 접촉각이 커졌다. 따라서 친수성이 줄어든 것으로 나타났다. 그리고 Mn-$TiO_2$ 촉매의 항균성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권3호
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• pp.222-230
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• 2019

Microwave hydrothermal-assisted sol-gel method was employed to synthesize the Fe doped TiO2 photocatalyst. The morphological analysis suggests anatase phase nanoparticles of ~20 nm with an SBET area of 283.99 ㎡/g. The doping of Fe ions in TiO2 created oxygen vacancies and Ti3+ species as revealed through the XPS analysis. The reduction of the band gap (3.1 to 2.8 eV) is occurred by doping effect. The as-prepared photocatalyst was applied for removal of NOx under solar light irradiation. The doping of Fe in TiO2 facilitates 75 % of NOx oxidation efficiency which is more than two-fold enhancement than the TiO2 photocatalyst. The possible reason of enhancement is associated with high surface area, oxygen vacancy, and reduction of the band gap. Also, the low production of toxic intermediates, NO2 gas, is further confirmed by Combustion Ion Chromatography. The mechanism related NOx oxidation by the doped photocatalyst is explained in this study.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5B호
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• pp.497-502
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• 2009

광촉매에 의한 수처리 방법은 수중에서 오염물질을 직접분해 처리하며 난분해성 유기물 또는 무기물의 분해가 용이하다. 특히 2차 오염물질의 생성이 거의 없는 것이 가장 큰 장점이라 할 수 있다. 하지만 광촉매 형태에 따라 여러 문제가 발생한다. 회전 광촉매 형태는 기존의 문제를 최소화시키고 회전원판법을 적용하여 고도산화처리가 가능하다. 회전광촉매 반응기의 적용을 위해서는 여러 가지 설계와 운전인자 및 특성에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 회전 광촉매를 $TiO_2$ 고정화 작업으로 회전원판법에 적합하게 제작하였다. 이를 이용하여 회전 광촉매 반응에 의한 폐수처리를 수행하기 위한 운전인자들을 도출하였다. 회전 광촉매 $TiO_2$ 함량은 최대 70%가 한계로 나타났다. $TiO_2$ 함유량이 증가할수록 처리효율도 지속적으로 증가되고 있다. 적절한 회전 광촉매는 R4로 $TiO_2$ 함유량 36.8% 이다. 자외선 세기가 증가 할수록 TCODcr의 분해효과는 지속적으로 증가 된다. 다만 적절한 광원의 세기는 경제성을 고려해서 판단하여야 한다. 회전 광촉매의 회전속도가 증가할수록 처리효율은 향상된다. UV lamp를 반응조에 침지시키지 않을 때 회전 광촉매 수심변화는 수심이 50%, 30%, 10%, 70%, 100% 순으로 처리효율이 높게 나왔다. 본 실험을 바탕으로 태양광에서도 유기물을 처리할 수 있는 시스템을 개발에 바탕이 될 것이라 판단한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3031-3038
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• 2009

코발트 적재된 활성탄소섬유(ACFs)는 이산화티탄($TiO_2$) 광촉매 반응을 촉진시키는 것을 발전되었다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매는 SEM, XRD, EDX 및 UV-vis 분광기를 사용하여 분석하였다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매에 대한 메틸렌불루(MB)의 분해 효과는 300분 반응해서 거의 100%를 도달하였다. 용액에 있는 MB 분자들은 ACFs의 흡착에 의해 $TiO_2$ 입자의 주위에 응축한다고 가정되었다. 그래서 이 광촉매 복합체는 MB 광분해에 대한 활성탄의 흡착성과 $TiO_2$의 광촉매 특성의 결합한 성능을 가지고 있다. 코발트가 전자 천이 효과를 가지고 있기 때문에 MB 용액의 광분해가 증가되는 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제21권6호
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• pp.663-670
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• 2007

This study was performed to provide basic information for evaluating the efficiency and applicable extent of photocatalysis and ozonation for the treatment of dye wastewater. The treatability of dye wastewater by $UV/TiO_2$ and $UV/TiO_2/O_3$ advanced oxidation process (AOP) was investigated under various conditions. The experiments were conducted in a batch reactor of 50 liters equipped with twelve UV Lamps of 16W. In $UV/TiO_2$ AOP, the removal efficiency of TCODMn and Color increased to 58% and 67% respectively with increasing UV intensity. Also, The removal efficiency of TCODMn and Color increased to 97% and 99% respectively with increasing $H_2O_2$. Acid area was more efficient than neutral and alkalic areas in wastewater treatment, and pH 5 was the most effective and the treatment efficiency continually increased as the amount of photocatalyst was increased. When the photocatalyst was increased, TCODMn was removed faster than Color.