• Title/Summary/Keyword: 광촉매 활성도

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Evaluation of Catalyst Deactivation and Regeneration Associated with Photocatalysis of Malodorous Sulfurized-Organic Compounds (악취유발 황화유기화합물질의 광촉매분해에 따른 촉매 비활성화와 재생 평가)

  • Jo, Wan-Kuen;Shin, Myeong-Hee
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.31 no.11
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    • pp.965-974
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    • 2009
  • This study evaluated the degradation efficiency of malodorous sulfurized-organic compounds by utilizing N- and Sdoped titanium dioxide under visible-light irradiation, and examined the catalyst deactivation and regeneration. Catalyst surface was characterized by employing Fourier-Transform-Infrared-Red (FTIR) spectra. The visible-light-driven photocatalysis techniques were able to efficiently degrade low-level dimethyl sulfide (DMS) and dimethyl disulfide (DMDS) with degradation efficiencies exceeding 97%, whereas they were not effective regarding the removal of high-level DMS and DMDS, with degradation efficiencies of 84 and 23% within 5 hrs of photocatalytic processes. As compared with DMS, DMDS which containes one more sulfur element revealed quick catalyst deactivation. Catalyst deactivation was confirmed by the equality between input and output concentrations of DMD or DMDS, the obsevation of no $CO_2$ generation during a photocatalytic process, and the FTIR spectrum peaks related with sulfur ion compounds, which are major byproducts formed on catalyst surfaces. The mineralization efficiency of DMS at 8 ppm, which was a peak value during a photocatalytic process, was calculated as 144%, exceeding 100%. The catalyst regenerated by high-temperature calcination exhibited higher catalyst recovery efficiency (53 and 58% for DMDS and DMS, respectively) as compared with dry-air and humid-air regeneration processes. However, even the calcined method was unable to totally regenerate deactivated catalysts.

The Photocatalytic Activity of $TiO_2$ Powder Prepared by Sol-Gel Method (Sol-Gel법으로 제조한 $TiO_2$의 광촉매 활성도)

  • Kim, Dong-Hyeong;Lee, Tae-Gyu;Kim, Gwang-Bok;Lee, Seung-Won
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.3
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    • pp.282-290
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    • 1996
  • 광화학 반응의 초기 유발을 위한 광촉매로 TiO2가 가장 널리 알려져 있으며, 기존의 상품보다 광촉매 활성도가 높은 촉매를 얻기 위해 Sol-Gel법을 이용하였다. TiO2 광촉매 제조를 위하여 전구체로서 Tetra-eth해-ortho-titanate(TEOT)를 이용하여 xerogeol 분말을 얻었으며, 광화학 반응의 효율을 측정하기 위해 분해대상 물질을 Dichloroacetic acid(DCA)로 선정하였다. 순수 titania 졸을 얻기 위한 최적조건은 알콕사이드 1몰당 물 40몰, 산 0.05몰이었고 pH의 범위는 3.3-3.6이었으며 Hexylene Glycol(HG)의 첨가량은 1몰임을 알 수 있었다. BET-N2방법을 이용하여 표면적을 측정한 결과 물/알콕 사이드의 몰비가 40-80범위에서 비표면적이 급격히 증가되어 DCA 의 광분해율도 증가하였으며, 몰 40몰을 첨가 후 졸-겔법으로 제조한 분말을 40$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 anatase phase의 TiO2가 최고의 광분해 효율인 약 21%를 보였다. 이는 상업용으로 가장 효율이 높은 Dagussa P-25의 DCA 분해 효율보다 2배 정도 높은 것으로 나타났다.

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Standard test method for photo- catalytic activity with optical fiber (광촉매를 이용한 광촉매 성능 측정 표준화의 이해)

  • Joo Hyunku;Ha Jinwook;Cho Dukho
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.312-314
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    • 2005
  • 최근 일본이 광촉매 관련 제품에서의 소비자. 보호를 위한 적절한 표준화 규격 제정에 강한 의욕을 보이며, 자국내 JIS 규격 외에 ISO 규격 (ISO/TC 206 fine ceramics)을 제정하기 위하여 노력하고 있다. 이에 국내에서는 산업보호 및 해외시장에서의 종속성을 벗어나기 위하여 2001년부터 선정된 분야에서의 광촉매표준화 시도가 이루어졌다. 그 중의 하나로 본 논문은 광섬유를 빛 전달 매개체와 광촉매 코팅 지지체로 이용해서 광촉매 졸을 구성하는 광촉매 자체의 유기물 분해능을 결정하는 방법을 규정하는 과정과 제안과 관련된 것이다. 이 규격은 코팅 가능한 졸이나 졸로 만들 수 있는 자외선 감응 광촉매 재료에 적용하며, 차후 가시광 및 태양광 감응 광촉매 활성 측정 및 비교에도 응용이 가능할 것으로 판단된다.

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혼합광촉매를 이용한 호소수중의 부영양화제어에 관한 연구

  • 최규한;신용일;박병주;김태우;이병근;김정배
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.132-133
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    • 2001
  • 본 연구결과 혼합광촉매가 수계에 미치는 영향 등으로 인하여 사용되지 못하는 단점을 전자이동 및 산화방지제역할을 하여 수계에 용출되어지는 것을 제어할 수 있었으며, 또한 순수 단일광촉매보다 더 높은 활성을 나타내었다.

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나노 혼합광촉매 공법에 의한 염색 폐수 색도 제거에 관한 연구

  • 이갑두;박상원;김정배;김성국;현병욱
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.267-268
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    • 2003
  • 루테늄을 첨가한 나노 혼합광촉매는 전자ㆍ정공 쌍의 재결합 억제와 띠간격 에너지를 감소시킴으로써, 태양광을 이용한 처리 시스템에 적용이 가능하다. 또한 순수한 광촉매보다 활성이 높으며, 인위적인 광원이 아닌 태양광의 이용이 가능함으로 에너지 절약 및 친환경적 수처리 공정이라고 사료된다.

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Improvement of Nitrogen Oxide Removal of Concrete Sidewalk Block Using by Conductive Photocatalyst (전도성 광촉매를 이용한 콘크리트 블록의 대기중 질소산화물 저감에 관한 연구)

  • Geun-Guk Bae;In-Sook Cho;Yong-Sik Ahn
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.11 no.4
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    • pp.493-500
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    • 2023
  • The use of TiO2 photocatalyst in the production of concrete blocks for the purpose of nitrogen oxide reduction is an issue of controversy due to the conflicting evidence on its effectiveness. Efforts have been made to reduce the level of nitrogen oxides in the environment by using of titanium dioxide (TiO2). This study examined the effect of incorporating activated carbon into concrete blocks on the reduction of nitrogen oxides released into the atmosphere and the durability of the blocks. The efficiency of photocatalyst was enhanced through the addition of a surrounding conductive substance. The addition of activated carbon resulted in a significant increase in the electrical conductivity of photocatalytic blocks and improved durability. The cement mixture using 5 % TiO2 and 15 % activated carbon exhibited the optimal mixing ratio for the purpose of nitrogen oxide removal. The effect of the addition of conductive carbon to the photocatalytic blocks was discussed with the results of conductivity, flexural and comprssive strength and nitrogen oxide removal test. The relationship between the addition of conductive carbon to the photocatalytic blocks and its resulting effects have been studied by several tests, including conductivity, flexural and compressive strength, and nitrogen oxide removal.

Performance of Waste-air Treating System Composed of Two Alternatively-operating UV/photocatalytic Reactors and Evaluation of Its Characteristics (교대로 운전되는 두 개의 UV/광촉매반응기로 구성된 폐가스 처리시스템의 성능 및 특성 평가)

  • Lee, Eun Ju;Lim, Kwang-Hee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.59 no.4
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    • pp.574-583
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    • 2021
  • Waste air containing ethanol (100 ppmv) and hydrogen sulfide (10 ppmv) was continuously treated by waste air-treating system composed of two annular photocatalytic reactors (effective volume: 1.5 L) packed with porous SiO2 media carrying TiO2-anatase photocatalyst, one of which was alternately operated for 32 d/run while the other was regenerated by 100 ℃ hot air with 15 W UV(-A)-light on. As its elimination-behavior of ethanol, the removal efficiencies of ethanol at 1st, 2nd and 3rd operation of the photocatalytic reactor system(A), turned out to be ca. 60, 55 and 54%, respectively, at their steady state condition. Unlike the elimination-behavior of ethanol, its hydrogen sulfide-elimination behavior showed repeated decrease of hydrogen sulfide removal efficiency by its resultant arrival at a lower level of steady state condition. Nevertheless, the removal efficiencies of hydrogen sulfide at 1st, 2nd and 3rd operation of the photocatalytic reactor system, turned out to be ca. 80, 75 and 73%, respectively, at their final steady state condition, higher by ca. 20, 20 and 19% than those of ethanol, respectively. Therefore, assuming that adsorption on porous SiO2-photocatalyst carrier was regarded to belong to a reversible deactivation and that decreased % of removal efficiency due to the reversible deactivation of photocatalyst including the adsorption was independent of the number of its use upon regeneration, the increments of the decreased % of removal efficiency of ethanol and hydrogen sulfide, due to an irreversible deactivation of photocatalyst, for the 3rd use of regenerated photocatalyst, compared with the 2nd use of regenerated photocatalyst, were ca. 1 and 2%, respectively, which was insignificant or the less than those of ca. 5 and 5%, respectively, for the 2nd use of regenerated photocatalyst compared with the 1st use of virgin photocatalyst. This trend of the photocatalytic reactor system was observed to be similar to that of the other alternately-operating photocatalytic reactor system.

Preparation of Thin TiO$_2$ Photocatalytic Filters with Metal Mesh Substrate (그물형 금속메시를 지지체로한 박막형 TiO$_2$ 광촉매 필터의 제조)

  • 윤정호;박덕신;이주열;조영민
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.87-88
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    • 2002
  • 환경오염물질 정화를 위하여 다양하게 시도되고 있는 광촉매는 특별한 장치나 시설 없이 자외선을 에너지원으로 오염물질을 효과적으로 산화분해 시킬 수 있기 때문에 환경 친화적일 뿐만 아니라 경제적인 잇점을 가지고 있다. 그러나 아직까지 본격적인 실용화를 위해서는 선결해야 될 몇 가지 문제가 남아 있다 특히, 환경정화분야에서 광촉매를 적용하기 위해서는 광촉매 입자의 효과적인 코팅이 필수적이다. 광촉매 입자의 코팅은 지지체의 종류와 광촉매의 특성에 따른 최적조건을 찾아 주어야 하는데, 기본적으로 지지체와 광촉매 입자간의 결합 상태가 우수해야하며, 동시에 대상물질제거에 부합할 만한 광촉매 활성을 만족시켜야 한다. (중략)

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TiO2 nanostructures by Hydrothermal method : synthesis and properties (수열 합성법에 의한 TiO2 nanotube의 제조 및 특성)

  • Son, Ji-Eun;Jo, Seong-Hun;Lee, Su-Wan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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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.

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Preparation and Development of Photoactivity Of $SiO_2-TiO_2$ Particles under Different Variable by Sol-Gel and Hydrothermal Process (졸겔공정과 수열합성법에 따른 다양한 변수에 따른 $SiO_2-TiO_2$ 분말의 제조와 광촉매 활성의 향상)

  • 김용국;김은이;이석일;이완인;황진명
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.141-141
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    • 2003
  • Dichlorobenzen과 같은 휘발성 유기물질(Volatile Organic Compound)은 산업폐수 및 폐가스, 폐기물등이 다양한 형태로 대기 중에 존재하면서 심각한 환경문제를 유발시키고 있다 따라서, 본 연구에서는 TiO$_2$에 SiO$_2$를 첨가하여 열처리시 anatase상에서 rutile상으로 전이되는 것을 제어하며 비표면적을 크게 하여 휘발성유기 물질에 대한 광촉매 활성을 증진시키고자 두가지 합성방법, 즉 졸겔 공정과 수열합성 공정을 사용하여, 공정조건을 변화시키면서, 광촉매활성이 가장 우수한 실험조건을 결정하였다.

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