• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1579-1582
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• 2007

본 연구는 광촉매를 이용, 수용액내 유기오염물질 분해 성능을 비교하여 난분해성 오염물질을 분해하는 최적의 조건을 찾는 것으로 반응기 내부의 광원의 파장에 따른 세기와 광촉매 물질의 상태에 따라 고찰하였다. 그 결과, $500^{\circ}C$에서 30동안 소성한 실리카 비드가 가장 뛰어난 반응성을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.263-263
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• 2014

자외선 영역에서 우수한 광촉매 반도체인 이산화티탄($TiO_2$)은 환경, 에너지와 같은 분야 등에 유용하게 이용된다. 용액상에서 고활성 광촉매의 제조가 가능한 수열합성법에 의해 균일한 결정상의 나노 크기의 미세한 이산화티탄($TiO_2$) 입자를 제조하고, XRD, TEM, UV-vis-DRS, 그리고 염료의 광촉매 흡착 반응을 통하여 그 특성과 광촉매 효율을 조사하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 가을 학술발표회 발표논문집
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• pp.48-49
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• 2001

광촉매 분해반응시 광원으로서 기존의 UV램프의 사용에서 벗어나 인공적인 에너지가 필요없는 태양광을 VOCs 광분해에 solar simulator에서 타당성을 검토하고 태양광에 직접 적용하여 확인하였다. $TiO_2$-UVA 시스템에서 보다 $TiO_2$-태양광을 적용한 실험에서 분해반응속도의 증가를 보였다. 결과적으로 VOCs처리에 있어서 태양광의 적용이 가능하며 최대 4.514${\times}$$10^{-5}$ Einstein $min^{-1}$의 photon flow를 필요로 하는 광촉매분해반응에서 $TiO_2$ UVA시스템보다 태양광을 이용한 적용이 더 효과적인 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.276-279
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• 2006

내부 순환형 회분식 반응기에서 UV/$TiO_2$ 시스템을 이용하여 기상의 아세톤과 알데히드류 유기화합물 분해 반응 특성을 온도와 농도 및 자외선 파장 및 광도에 대하여 고찰하였다. 또한 기존의 공기정화기에 장착할 수 있는 담체를 도출하고자 하였다. 새로운 광촉매 담지체로는 전처리 필터로 사용되는 메쉬망 형태를 사용하였으며, 광조사율이 높고 광촉매의담지량을 늘릴 수잇는 방안에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구 결과 광접촉 면적 대비 높은 반으성을 나타내었으며 Pt, Pd 등의 첨가에 의한 반응성 상승이 나타났다. 메쉬망 형태의담지체 사용시 광조사면적 대비 담지량의증가에 의하여 온도에 의한 흡착특성에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.718-722
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• 2017

마이크로파 공정으로 제조된 순수한 $LaCoO_3$와 금속이온이 첨가된 $LaCoO_3$ 페롭스카이트 산화물에서 메틸오렌지의 광촉매 분해반응의 활성을 조사하였다. 순수한 $LaCoO_3$와 세슘 이온이 첨가된 $LaCoO_3$ 산화물들은 제조법과 무관하게 페롭스카이트 구조를 보여주었다. UV-Vis DRS 결과에 의하면 모든 촉매들은 가시광 영역에서 흡수스펙트럼을 나타내었다. 화학흡착된 산소종은 메틸오렌지의 광촉매 분해반응에서 중요한 역할을 하였으며, 화학흡착된 산소의 비율이 높을수록 더 높은 광촉매 활성을 보여주었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.321-321
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• 2016

한경오염의 증가에 따라 광촉매 물질을 이용한 환경 정화의 필요성이 대두되고 있다 [1]. 광촉매와 전기화학셀은 빛을 이용하여 다른 에너지를 생산하는 능력을 가지고 있다. 이 전기화학셀의 성능향상을 위해서는 적절한 밴드갭을 이용한 광흡수의 증가, 전자재결합의 감소, 전기화학적 반응 표면의 증가가 필요하다. 산화 아연은 잘 알려진 n형 산화물 반도체로서 좋은 전기적 특성과 광촉매 성능으로 전기화학셀에 적합한 소재이다. 그러나 산화 아연은 액체 전해물질 상에서 안정성이 좋지 못하다 [2]. 이를 해결하기 위해 단층 그래핀 혹은 풀러렌(C60)을 이용하여 산화아연을 코팅하는 방법을 제안하였는데, 풀러렌을 사용 시 단층 그래핀에 비하여 전기화학셀의 전기화학적 반응은 높았으나 안정성은 더 떨어지는 모습을 보였다 [3]. 본 연구에서는 다층 그래핀을 이용하여 전기화학적 반응도 높고 안정성도 높은 산화아연-다층 그래핀 양자점의 합성 및 이를 이용한 전기화학셀 소자의 특성을 연구하였다. X선 회절법, 라만 분광법, 투과 전자 현미경, 광발광 분광기, 시간-분해성 광발광 분광기를 이용하여 산화아연-다층 그래핀 양자점의 특성을 분석하였고, 이를 이용하여 광양극을 제작하여 전기화학적 특성을 관측하였으며 로다민 B 염료를 이용한 분해 테스트를 통하여 광촉매 성능을 확인하였고 사이클 테스트를 통하여 안정성을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.927-932
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• 2009

난분해성 및 독성 폐수 처리는 고급산화 기술과 생물학적 처리가 친화결합(intimate coupling) 을 이룰 때 최적의 효과를 거둘 수 있다. 본 연구에서는 광촉매 산화와 생물학적 처리를 친화결합하도록 고안된 다공성 $TiO_2$ 코팅 담체를 제조하여 광촉매 반응에 관한 동력학 연구를 수행하였다. 저온 sol-gel 코팅법으로 제조된 PVA 재질의 다공성 $TiO_2$ 담체는 UV 조사하에서 methylene blue (MB)를 효율적으로 분해하였다. 시험 농도(최대 100 ${\mu}M$)에서 MB의 흡착속도는 1차반응 (first-order reaction)의 성질을 보였으며, 흡착과 산화를 포함한 총반응속도는 유사 Langmuir 모델로 예측 가능하였다. 이러한 원인은 담체 표면에 MB가 흡착됨에 따라 UV 조사에 의하여 광촉매 반응이 일어날 표면이 줄어들었기 때문인 것으로 판단된다. 다공성 $TiO_2$ 담체의 단위 $TiO_2$ 량당 최대 MB 제거속도는 슬러리 $TiO_2$ 반응기에서 얻은 MB 제거속도보다 4배 더 빨랐다. 본 연구로 인하여 저온 sol-gel 코팅법으로 제조한 PVA 재질 다공성 $TiO_2$ 담체가 성공적인 광분해 반응을 나타내는 것이 확인되었으며, 동 담체에 대한 광촉매 반응의 동력학적 성질이 구명되어, 향후 생물처리를 친화결합 시킬 수 있는 연구 바탕을 확보하였다.

• 청정기술
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• 제22권2호
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• pp.106-113
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• 2016

본 연구에서는 UV 광을 이용하여 CO, C₂H₅OH 및 H₂S에 해당하는 오염물질을 제어하기 위한 광촉매 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들이 동일한 체적 및 표면적의 경우에는 촉매 구조 내부까지 UV 광이 조사될 수 있는 구조에서 우수한 반응활성을 보였다. 하지만 이러한 광촉매 TiO₂의 CO에 대한 반응활성은 매우 저조하였으며, 이는 귀금속 계열의 Pt를 첨가하여 환원공정을 수행함으로써 해결할 수 있다. 특히 이러한 Pt/TiO₂ 광촉매는 환원공정을 통하여 표면 Pt⁰의 종의 생성 및 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 CO의 반응활성이 우수해 짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.51-56
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• 2023

광촉매 기반의 수처리 공정에서 TiO₂ 나노입자와 기공형 고분자로 구성된 복합체 멤브레인은 광촉매 반응후 나노입자를 회수하기 용이하다는 장점과 멤브레인 파울링(fouling) 억제가 가능하다는 측면에서 다양하게 연구되어 왔다. 하지만, TiO₂ 나노입자가 복합체 멤브레인에 고착된 이후 나노입자의 광촉매 특성이 어떻게 변할지에 대한 연구는 상대적으로 많이 진행되지 않았다. 이러한 측면에서, 본 연구에서는 polyethersulfone (PES)/TiO₂ 복합체 멤브레인을 제조하고 유기염료분해 반응에 대한 광촉매 특성을 연구하였다. 복합체 멤브레인에 고착된 TiO₂ 나노입자의 염료분해반응 속도를 콜로이드 상에서 분산된 TiO₂ 나노입자와 비교함으로써 멤브레인에 고착화되기 전후의 TiO₂ 나노입자의 촉매 효율을 비교하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권2호
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• pp.124-129
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• 2003

광촉매 산화반응으로 인한 난분해성 유기오염물질의 분해효율을 증가시키기 위하여 산화반응의 매개체인 $TiO_2$ 광촉매의 새로운 제조방법을 개발하였고, 이를 이용하여 TCE의 효과적인 분해를 위한 광촉매 산화반응조의 최적 운영인자를 도출하였다. $TiO_2$ 광촉매는 해교제(Davan-C 0.24 wt%)와 결합제(PVA 0.16 wt%)를 첨가하여 슬립 캐스팅 방법으로 제조하였다. 촉매의 특성 변화에 따른 실험결과로 TCE 수용액의 분해효율이 가장 좋은 촉매의 상태는 $TiO_2$ 코팅 횟수가 1회이고 $TiO_2$ 슬립의 두께가 1 mm인 촉매로 확인되었다. 촉매 사용시간에 따른 비교에서는 사용시간이 250 시간인 촉매가 새로이 제작하여 사용한 촉매의 TCE분해효율보다 20% 정도 감소되었다. 광촉매 산화반응조의 물리적 운영인자 도출을 위한 실험결과로 산소의 전처리와 재순환을 실시하면 그렇지 않은 경우보다 TCE 분해효율이 증가되었다. 촉매의 단위 표면적당 수용액의 부피비가 $1.47\;mL/cm^2$ 이하에서 높은 TCE 분해효율을 보였으며 UV 광량의 조절시 광량이 $225\;W/cm^2{\times}100$에서 75.8%의 최대 TCE 분해효율을 보였다. TCE의 초기 농도를 조절했을 경우에는 농도가 2 mg/L 이하인 경우에 TCE의 분해효율이 높았다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법으로 제조한 촉매를 이용하여 적절한 UV 광량과 상기한 운영조건하에 광촉매 산화반응조를 운영한다면 정수 및 폐수에 함유된 난분해성 유기성 오염물질을 제거하기 위한 공정으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.