• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.594-594
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• 2013

금속이 첨가된 타이타니아 물질은 밴드갭이 감소해 자외선보다 파장이 긴 가시광 영역에서도 광촉매 반응을 나타낸다. 바나듐이 도핑된 타이타니아를 sol-gel법으로 제조하여 가시광과 자외선 환경에서 methylene blue의 감소량을 측정해 촉매특성평가를 하였다. 기존 상용 타이타니아(Degussa, P25)를 대조군으로 특성을 평가한 결과 가시광 영역에서 초기 반응 속도가 3배 이상 빨라짐을 확인하였다. UV-vis를 사용해 optical band gap을 측정한 결과 밴드갭이 감소함을 확인할 수 있었다. 도핑이 끝난 타이타니아 전구체 물질을 AAO template 위에 코팅한 후 sodium hydroxide로 template을 제거 후 나노그물을 제작하였다.

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.143-156
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• 2018

본 총설은 다양한 저널 게재 논문으로부터 분리막 및 광촉매의 혼성 정수/하수 처리 공정을 요약하였다. 이 총설에는 (1) 분리막 광촉매 반응기(membrane photoreactor, MPR), (2) 분리막 결합 광촉매 공정에서 막오염 관리, (3) 유기 오염물의 분해를 위한 광촉매 분리막 반응기, (4) 정수처리용 막분리 공정과 광촉매 분해의 결합, (5) 휴믹산 분해를 위한 광촉매 및 세라믹 막여과의 혼성공정, (6) 활성슬러지 여과를 위한 한외여과의 막오염에 이산화티타늄 나노입자의 영향, (7) 정수처리용 광촉매 및 정밀여과의 혼성시스템, (8) 선박 평형수 처리용 한외여과 및 광촉매의 혼성공정 및 (9) 분리막 및 광촉매 코팅 프로필렌 구의 혼성수처리 공정이 포함되어 있다.

• 에너지공학
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• 제14권2호
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• pp.105-111
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• 2005

본 연구는 마이크로 채널 반응기를 이용하여 다양한 실험조건에서 D-glucose용액을 이용하여 광촉매 분해특성을 연구하였다. Titanium oxysulfate의 수산화반응을 통하여 합성한 $TiO_2$수용액을 이용하여 마이크로 채널 반응기에 $TiO_2$를 코팅하였다. D-glucose광촉매 분해특성은 반응기의 주입유속이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으며 반응속도 상수와 Langmuir 흡수 제수를 다양한 실험조건에서 계산하였다. 또한 반응 시스템에서의 광효율을 계산하였다 따라서 이 연구는 배치 시스템에 적용된 $TiO_2$코팅이 되어 있는 마이크로 채널 반응기의 광분해 특성을 이해하기 위한 것이다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.283-286
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• 2005

본 연구에서는 광촉매 $TiO_2$/p-25를 POF에 코팅하여 IPA 분해 활성을 고찰한 결과, 코팅 시 용매의 조건은 에탄올에서 IPA의 분해효율이 가장 우수하였고 무기바인더(KR-400), 유기바인더(A-9540) 및 무$\cdot$유기 복합바인더(GPTMS, TMOS)중에서 유기 바인더인 A-9540을 사용했을 때 효율이 가장 우수한 것으로 나왔다. 유기 바인더는 광분해반응에 의하여 바인더 자체가 분해되고 무기 바인더는 부착성이 떨어졌다. 유$\cdot$무기 복합 바인더 중에서 광분해 효율이 뛰어난 TMOS를 바인더로 선정하여 TMOS/P-25의 비율을 0.05부터 1로 바꾸어 광분해 실험을 수행한 결과, 바인더로써 TMOS의 첨가는 IPA분해 효율을 낮게 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.124.1-124.1
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• 2015

$TiO_2$는 화학적으로 안정하며, 인체에 무해하고, 살균특성 및 각종 유기물에 효과적인 분해력, 안정성 및 내구성들의 장점으로 인해 널리 사용되는 광촉매제로 알려져 있다. 최근 $TiO_2$는 유리에 접촉되는 물방울의 표면장력을 크게 하여 접촉각을 10도 이하로 유지시켜줌으로써 비가 오거나 청소를 위해 살수를 할 때 유리면에 얇은 수막을 형성시켜 광촉매 기능으로 분해된 유기질의 오염물질 및 유리표면과의 결합력이 낮아진 무기질의 오염원을 쉽게 제거해 주는 특성들로 인해 오염방지 코팅제로 많이 활용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 빛이 조사될 경우에만 친수특성을 나타낸다는 단점들이 있어 본 연구에서는 $TiO_2$에 $SnO_2$를 혼합한 박막을 증착하여 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 또한 기존 $TiO_2$ 코팅막들이 주로 spray 또는 blade 방식으로 코팅되어 코팅된 막이 낮은 균일성과 내구성을 가지므로 본 연구에서는 RF-Magnetron Sputtering 방법을 이용하여 유리 기판위에 $(TiO_2)50(SnO_2)50$ 박막을 증착하였다. 제작된 박막은 유리에 적용될 경우를 감안해 광학적 특성을 분석하기 위해 Uv-vis Spectrometer 장비를 이용하여 투과율을 분석하였으며, $SnO_2$ 혼합에 따른 구조적 특성으로 주사전자현미경(Scanning Electric Microscope, SEM)을 통하여 박막의 결정상을 분석하였으며, 주사탐침현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 사용하여 표면 거칠기를 관찰하였다. 또한 광촉매 특성을 통한 친수성을 알아보기 위해 UV 램프를 사용한 후 접촉각을 측정하였다.

• 공업화학
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• 제19권3호
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• pp.270-276
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• 2008

$TiO_2$의 가장 큰 특징은 광촉매적 특성을 들 수 있으나 순수한 $TiO_2$는 자외선 영역에서만 활성을 보이는 단점이 있다. 단점을 보완하고자 본 연구에서는 초고온, 고활성을 이용한 열플라즈마 공정으로 질소가 도핑된 $TiO_2$를 합성하여 $TiO_2$의 광촉매적 특성을 높이고자 하였다. 직류 플라즈마 제트를 이용하여 비금속이온인 질소와 반응 가스인 산소를 $TiCl_4$와 함께 플라즈마 반응기 안에서 반응시켜 질소가 도핑된 $TiO_2$ 나노 분말을 합성하였다. 합성 조건으로 질소의 유량을 변화하였다. 합성 변수에 따른 입자의 상조성, 크기를 분석하였고 아세트알데히드와 곰팡이를 광분해하는 실험을 통해 광촉매 활성을 살펴보았다. 한편 $TiO_2$의 분말 상태와 코팅된 상태의 광촉매 특성을 비교하고자 합성한 분말의 스핀 코팅과 PLD (Pulsed Laser Deposition)을 통해 $TiO_2$를 코팅하였다. 아세트알데히드 분해 실험의 결과 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말의 경우가 순수한 $TiO_2$ 분말에 비해 가시영역에서의 광촉매 활성이 두 배 이상 뛰어난 것을 확인하였으며, 곰팡이 분해 실험 결과 역시 질소가 도핑된 $TiO_2$ 분말에 곰팡이가 분해되는 것을 확인하였다. 분말과 필름을 제조하여 메틸렌블루 광분해 실험한 결과 분말의 경우 100% $TiO_2$입자가 메틸렌블루 분해에 이용되며, 반면 스핀 코팅의 경우 바인더의 함량 때문에 20~30%의 $TiO_2$만이 분해에 이용되기 때문에, 분말의 경우 초기 30 mL 메틸렌블루를 한번에 분해할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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• pp.279-282
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• 2005

본 연구에서 광촉매 $TiO_2$/P-25를 알루미늄 금속판에 코팅하여 코팅 조건에 따른 IPA 분해 활성을 고찰한 결과, 무기계 바인더인 KR-400, 유$\cdot$무기복합 바인더인 TMOS, 유기계 바인더인 A-9540을 사용하여 코팅한 알루미늄 금속판의 표면상은 모두 깨끗하였다. 부착력은 무기계 바인더를 제외한 바인더에서 우수한 것으로 나왔다. 또한 IPA 분해 효율은 무기계 바인더 < 유$\cdot$무기 복합 바인더 < 유기계 바인더 순으로 나타났다. 유$\cdot$무기복합 바인더와 P-25의 비율을 10: 10, 8.3: 10, 6.6: 10, 5: 10, 3.3: 10, 1.6: 10으로 바꾸어 광분해 실험을 수행한 결과, 1.6:10일 때 IPA 분해 효율이 가장 우수하였다. 상용화된 타사(A사, B사) 제품과의 성능 비교 결과, 본 연구에서 사용한 바인더(A-9540): P-25의 비율을 1: 6으로 배합하여 코팅 한 알루미늄 판의 IPA분해 효율이 가장 우수하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.945-951
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• 2012

광촉매반응기의 충전제로서 glass bead-광촉매담체를 control로 하고 다공성의 silica-based 광촉매담체를 사용하였을 때의 악취 및 VOC를 함유한 폐가스의 광촉매 처리효율에 대한 광촉매담체 다공성의 영향평가를 수행하였다. 다공성의 silica-based-광촉매담체의 광촉매 코팅량은 $1,716.3{\mu}g/cm^2$로서 nonporous glass bead(control)에 담지된 광촉매코팅량인 $670{\mu}g/cm^2$ 값의 약 250%이었다. Porous silica-based 담체가 충전된 광촉매반응기의 황화수소 및 톨루엔 제거효율은 각각 22% 및 82%로서, glass-bead 담체가 충전된 UV/광촉매반응기의 경우의 황화수소 및 톨루엔 제거효율인 각각 19% 및 53%와 비교하였을 때에 황화수소의 경우는 약 16% 증가하였고 톨루엔의 경우는 약 55% 증가하였다. 따라서 다공성의 silica-based 광촉매담체를 사용함으로써 황화수소와 톨루엔의 동시처리효율을 각각 제고하였고, 처리효율의 제고율은 황화수소보다 톨루엔의 경우가 3.4배 높았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2005

본 연구에서는 광촉매의 광자효율을 증가시키고, 물성을 변화시켜 광촉매 성능을 향상시키기 위하여, 자동차 폐 촉매에서 추출된 귀금속 용액 또는 $H_2PtCl_6$ 용액을 수열합성법에 의해 제조된 $TiO_2$와 상업용 $TiO_2$인 P-25(Degussa Co.)를 함침시켜 변조된 광촉매를 제조하였다. 그리고 변조된 광촉매는 ICP-AES, EDS, UV-DRS, XRD, XANES, SEM에 이용하여 물성분석 하였다. 그리고 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액을 함침시킨 광촉매를 변조하여 band-gap energy를 1.76eV(705 nm)의 가시광 영역까지 조절하였다. 변조된 광촉매는 PVC가 주성분인 벽지 코팅제와 농도별로 혼합하여 광화학반응을 위한 기능성 도료를 제조하였다. 이 도료를 사용하여 광촉매가 코팅된 기능성 벽지를 제조하였으며, 제조된 벽지의 광촉매 성능을 평가하였다. 반응모델 물질로 NO를 이용하여 촉매 조성, 반응물 농도, 벽지의 촉매 담지량, 반응시간에 따른 광 화학반응속도를 측정하였다. 그 결과 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액으로 변조된 $TiO_2$의 광촉매 활성이 크게 증가하였음을 알 수 있었고 그 중에서도 P-25에 추출용액을 함침시킨 P-25(w)의 광촉매가 가장 우수한 광촉매활성도를 나타내었다.