Kwon, Sooyoul;Rorrer, Greg;Semprini, Lewis;Kim, Young
Journal of Korean Society on Water Environment
/
v.27
no.1
/
pp.98-103
/
2011
Photocatalysis using UV light and catalysts is an attractive low temperature and non-energy- intensive method for remediation of a wide range of chemical contaminants like chloroform (CF). Recently development of environmental friendly and sustainable catalytic systems is needed before such catalysts can be routinely applied to large-scale remediation or drinking water treatment. Titanium dioxide is a candidate material, since it is stable, highly reactive, and inexpensive. Diatoms are photosynthetic, single-celled algae that make a microscale silica shell with nano scale features. These diatoms have an ability to biologically fabricate $TiO_2$ nanoparticles into this shell in a process that parallels nanoscale silica mineralization. We cultivated diatoms, metabolically deposited titanium into the shell by using a two-stage photobioreactor and used this biogenic $TiO_2$ to this study. In this study we evaluated how effectively biogenic $TiO_2$ nanoparticles transform CF compared with chemically-synthesized $TiO_2$ nanoparticlesthe and effect of pretreatment of diatom-produced $TiO_2$ nanoparticles on photocatalytic transformation of CF. The rate of CF transformation by diatom-$TiO_2$ particles is a factor of 3 slower than chemically-synthesized one and chloride ion production was also co-related with CF transformation, and 79~91% of CF mineralization was observed in two $TiO_2$ particles. And the period of sonication and mass transfer due to particle size, evaluated by difference of oxygen tention does not affect on the CF transformation. Based on the XRD analysis we conclude that slower CF transformation by diatom-$TiO_2$ might be due to incomplete annealing to the anatase form.
Ahmad, Rizwan;Kim, Jin Kyu;Kim, Jong Hak;Kim, Jeonghwan
Membrane Journal
/
v.27
no.4
/
pp.328-335
/
2017
Fabricating photocatalytic composite membrane with a mesoporous and tailored morphological structure would have significant implication for environmental remediation. In this study, we reported hybrid $TiO_2$ immobilized photocatalytic membrane and its application for the treatment of dye solution. Photocatalytic film with high porosity and homogeneity was fabricated by graft copolymer as polymer template. Hybridization of membrane filtration with photocatalysis was successfully achieved by photocatalytic membrane reactor developed. Result showed that membrane permeability was significantly reduced after immobilizing the $TiO_2$ film on bare $Al_2O_3$ support. The membrane characterization indicated that well organized $TiO_2$ film was successfully formed on $Al_2O_3$ support. Benefiting from the controlled morphology of $TiO_2$ film, the composite membrane exhibited almost complete degradation of organic dye within 5 h of filtration under UV illumination. Langmuir-Hinshelwood model explained degradation of organic dye. First-order rate constant was approximately six times with $TiO_2$ immobilized composite ceramic membrane, higher than the one with the bare $Al_2O_3$ support (0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).
The improved photocatalytic performance of a carbon/$TiO_2$ composite was studied for the Bisphenol A (BPA) decomposition. Titanium tetraisopropoxide (TTIP) and a rice husk from Korea were heterogeneously mixed as the titanium and carbon sources, respectively, for 3 h at room temperature, and then thermally treated at $600^{\circ}C$ for 1 h in $H_2$ gas. The transmission electron microscopy (TEM) images revealed that the bulk carbon partially covered the $TiO_2$ particles, and the amount that was covered increased with the addition of the rice husk. The acquired carbon/$TiO_2$ composite exhibited an anatase structure and a novel peak at $2{\theta}=32^{\circ}$, which was assigned to bulk carbon. The specific surface area was significantly enhanced to 123~164 $m^2/g$ in the carbon/$TiO_2$ composite, compared to $32.43m^2/g$ for the pure $TiO_2$. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results showed that the Ti-O bond was weaker in the carbon/$TiO_2$ composite than in the pure $TiO_2$, resulting in an easier electron transition from the Ti valence band to the conduction band. The carbon/$TiO_2$ composite absorbed over the whole UV-visible range, whereas the absorption band in the pure$TiO_2$ was only observed in the UV range. These results agreed well with an electrostatic force microscopy (EFM) study that showed that the electrons were rapidly transferred to the surface of the carbon/$TiO_2$ composite compared to the pure $TiO_2$. The photocatalytic performance of the BPA removal was optimized at a Ti:C ratio of 9.5:0.5, and this photocatalytic composite completely decomposed 10.0 ppm BPA after 210 min, whereas the pure $TiO_2$ achieved no more than 50% decomposition under any conditions.
$TiO_2-catalyst$ suspensions work efficiently in Photocatalytic oxidation (PCO) for wastewater treatment. Nevertheless, once photocatalysis is completed, separation of the catalyst from solution becomes the main problem. The PCO of Cu(II)-EDTA was studied to determine the reusability of the titanium dioxide catalyst. Aqueous solutions of $10^{-4}M$ Cu(II)-EDTA were treated using illuminated $TiO_2$ particles at pH 6 in a circulating reactor. $TiO_2$ was reused in PCO system for treatment of Cu(II)-EDTA comparing two procedures: reuse of water and $TiO_2$ and reuse of the entire suspension after PCO of Cu(II)-EDTA. The results are as follows; (i) Photocatalytic efficiency worsens with successive runs when catalyst and water are reused without separation and filtration, whereas, when $TiO_2$ is separated from water, the reused $TiO_2$ is not deactivated. (ii) The $TiO_2$ mean recovery (%) with reused $TiO_2$ was 86.4%(1.73g/L). Although the mean initial degradation rate of Cu(II)-EDTA and Cu(II) was lower than that using fresh $TiO_2$, there was no significant change in the rate during the course of the three-trial experiment. It is suggested that Cu(II)-EDTA could be effectively treated using an recycling procedure of PCO and catalyst recovery. (iii) However, without $TiO_2$ separation, the loss of efficiency of the PCO in the use of water and $TiO_2$ due to Cu(II), DOC remained from previous degradation and Cu(II)-EDTA added to the same suspension was observed after 2 trials, and resulted in the inhibition of the Cu(II)-EDTA, Cu(II) and DOC destruction.
Expanded graphite (EG) is synthesized by chemical intercalation of natural graphite (NG) and rapid expansion at high temperature, with titanium n-butoxide (TNB) used as titanium source by a sol-gel method to prepare EG-TiO$_2$ composite. The performances of the prepared EG-TiO$_2$ composite are characterized by BET surface area measurement, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction patterns (XRD) and energy dispersive X-ray analysis (EDX). To compare the photocatalytic activities of the EG-TiO$_2$ composite, three kinds of dye solutions, methylene blue (MB), methylene orange (MO) and rhodamine B (RhB), and two kinds of light source, UV light and visible light (VL), are used. Comparing the results, it can be clearly seen that the degradation of all of the dye solutions under irradiation by UV light is much better than that under irradiation by visible light, and the decomposition of MB solution was better than that of both of MO and RhB solution.
Enhancing with non-metallic elemental nitrogen(N) is one of several methods that have been proposed to modify the electronic properties of bulk titanium dioxide($TiO_2$), in order to make $TiO_2$ effective under visible-light irradiation. Accordingly, current study evaluated the feasibility of applying visible-light-induced $TiO_2$ enhanced with N element to cleanse aromatic compounds, focusing on xylene isomers at indoor air quality(IAQ) levels. The N-enhanced $TiO_2$ was prepared by applying two popular processes, and they were coated by applying two well-known methods. For three o-, m-, and p-xylene, the two coating methods exhibited different photocatalytic oxidation(PCO) efficiencies. Similarly, the two N-doping processes showed different PCO efficiencies. For all three stream flow rates(SFRs), the degradation efficiencies were similar between o-xylene and m,p-xylene. The degradation efficiencies of all target compounds increased as the SFR decreased. The degradation efficiencies determined via a PCO system with N-enhanced visible-light induced $TiO_2$ was somewhat lower than that with ultraviolet(UV)-light induced unmodified $TiO_2$, which was reported by previous studies. Nevertheless, it is noteworthy that PCO efficiencies increased up to 94% for o-xylene and 97% for the m,p-xylene under lower SFR(0.5 L $min^{-1}$). Consequently, it is suggested that with appropriate SFR conditions, the visible-light-assisted photocatalytic systems could also become important tools for improving IAQ.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
/
2016.02a
/
pp.370.1-370.1
/
2016
Volatile organic compounds (VOCs) are considered hazardous air pollutants and these are emitted from building materials and household products. VOCs can cause global warming as well as human sickness, and even cancer. Photocatalysis provides a way of converting VOCs into harmless materials. Various researches have shown that $TiO_2$ is the most efficient photocatalysts due to its excellent activity. In this study, metal/non-metal doped $TiO_2$ particles are synthesized for the enhancement of the photocatalytic properties of pure $TiO_2$. By metal/non-metal doping, band gap energies of prepared samples were analyzed by UV/Visible spectrophotometer. The physical and chemical properties of synthesized powder were characterized by field emission scanning electron microscope, by BET for measuring their specific surface area, and by XRD for phase identification and particle size determination. Degradation ability for p-xylene was evaluated through monitoring the concentration in a closed chamber. Relation between their properties and decomposition abilities for VOC were evaluated based on the experimental results.
Salicylic acid degrades at different rates under UV-A light on $TiO_2$, ZnO, CuO, $Fe_2O_3$, $Fe_3O_4$ and $ZrO_2$ nanocrystals and all the oxides exhibit sustainable photocatalysis. While ZnO-photocatalysis displays Langmuir-Hinshelwood kinetics the others follow first order on [salicylic acid]. The degradation on all the oxides enhance with illumination intensity. Dissolved oxygen is essential for the photodegradation. ZnO is the most efficient photocatalyst to degrade salicylic acid. Besides serving as the effective photocatalyst to degrade salicylic acid it also acts as a bactericide and inactivates E.coli even in absence of direct light.
Photocatalysis has been applied to decompose the waste and toxic materials produced in daily life and in the global environment. Pure $TiO_2$ (Zn-$TiO_2$-0) and Zn-doped $TiO_2$ (Zn-$TiO_2$-x, x = 3-10 mol %) samples were synthesized using a novel sol-gel and ammonia-evaporation method. The Zn-doped $TiO_2$ samples showed high photocatalytic activity for the degradation of methylene blue (MB). The physicochemical properties of the samples were investigated using XRD, SEM, ICP, DLS and BET methods. In addition, the most important measurement of photocatalytic ability was investigated by a UV-vis spectrophotometer. The effects of the mol % of zinc ion doping in $TiO_2$ on photocatalytic activity were studied. Among the mol % Zn ions investigated, the Zn-$TiO_2$-9 sample showed the highest photoreactivity. This sample removed 91.4% of the MB after 4 h, while the pure $TiO_2$ only removed 46.4% of the MB.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.10
no.11
/
pp.3031-3038
/
2009
Cobalt-loaded activated carbon fibers (ACFs) supported titanium dioxide ($TiO_2$) photocatalyst was developed by sol-gel method. The Co-ACFs/$TiO_2$ photocatalyst were characterized by scanning electron microscope (SEM), X.ray diffraction patterns (XRD), energy dispersive X.ray analysis (EDX) and UV-vis absorption spectroscopy. Decomposition efficiency of methylene blue (MB) solution by Co-ACFs/$TiO_2$ photocatalyst reached almost 100% under 300 min reaction. The MB molecules in the bulk solutions were supposed to be condensed around $TiO_2$ particles by adsorption of ACFs. Therefore, the photocatalyst possesses the combined effect of adsorption by activated carbon fibers and photocatalytic reactivity of $TiO_2$ on MB degradation. Due to the cobalt has electron transition effece, thus improved the photodegradation of MB solution.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.