• 한국분말재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.477-482
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• 2017

Nitrogen-doped titanium dioxide (N-doped $TiO_2$) is attracting continuously increasing attention as a material for environmental photocatalysis. The N-atoms can occupy both interstitial and substitutional positions in the solid, with some evidence of a preference for interstitial sites. In this study, N-doped $TiO_2$ is prepared by the sol-gel method using $NH_4OH$ and $NH_4Cl$ as N ion doping agents, and the physical and photocatalytic properties with changes in the synthesis temperature and amount of agent are analyzed. The photocatalytic activities of the N-doped $TiO_2$ samples are evaluated based on the decomposition of methylene blue (MB) under visible-light irradiation. The addition of 5 wt% $NH_4Cl$ produces the best physical properties. As per the UV-vis analysis results, the N-doped $TiO_2$ exhibits a higher visible-light activity than the undoped $TiO_2$. The wavelength of the N-doped $TiO_2$ shifts to the visible-light region up to 412 nm. In addition, this sample shows MB removal of approximately 81%, with the whiteness increasing to +97 when the synthesis temperature is $600^{\circ}C$. The coloration and phase structure of the N-doped $TiO_2$ are characterized in detail using UV-vis, CIE Lab color parameter measurements, and powder X-ray diffraction (XRD).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3269-3273
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• 2009

본 연구에서는 수용액 내의 오염물질 분해를 위하여 개발한 광촉매가 코팅된 실리카 비드의 광분해반응 사용에 따른 활성저하 문제를 해결하기 위하여 반응에 사용한 비드의 활성을 향상시킬 수 있는 재생 방법에 관한 실험을 수행하였다. 비드의 재생방법으로 표면 세정법을 선택하였으며, 세정액으로는 물(증류수), 계면활성제, 아세톤, 에탄올의 세정력이 서로 다른 4종의 용액을 사용하였다. 재생 과정은 서로 다른 4종의 세정액으로 반응에 사용하여 활성이 떨어진 비드를 세정한 후, 소성온도를 $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$로 달리하여 30분간 처리하였다. 재생 처리과정은 각 1~3회 반복 수행하였으며, 서로 다른 조건에서 재생된 비드의 활성은 수용액 내의 methylene blue 광분해율로 측정하였다. 연구결과, 재생한 비드의 활성은 아세톤으로 세정한 후, $100^{\circ}C$에서 30분간 소성하였을 때 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제24권5호
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• pp.537-543
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• 2013

본 연구에서는 유기박막태양전지로 적용 가능한 push-pull 구조의 고분자를 합성하여 그 특성을 확인하였다. 전자주개 물질로는 benzodithiophene 유도체를 도입하였고, 전자받개물질은 benzothiadiazole 유도체를 사용하여 Stille coupling 반응으로 poly{4,8-didodecyloxybenzo[1,2-b;3,4-b]dithiophene-alt-5,6-bis(octyloxy)-4,7-di(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]-thiadiazole} (PDBDT-TBTD)를 합성하였다. 각 합성 단계별 단량체의 확인은 $^1H-NMR$과 GC-MS를 통해 이루어졌으며, 합성된 conjugated polymer는 GPC, TGA, UV-Vis, cyclic voltammetry를 이용하여 물리적, 광학적 및 전기화학적 특성을 확인하였다. PDBDT-TBTD의 수평균 분자량은 6200이였으며, 초기 분해온도(5% weight loss temperature, $T_d$)값은 $323^{\circ}C$로 측정 되었다. 박막형태에서의 최대 흡수파장은 599 nm이며, 광학적 밴드갭(${E_g}^{opt}$)은 1.70 eV으로 확인되었다. 유기박막태양전지 소자는 ITO/PEDOT : PSS/PDBDT-TBTD : $PC_{71}BM/BaF_2/Ba/Al$ 구조로 제작하였으며, PDBDT-TBTD와 $PC_{71}BM$를 1 : 2 (w/w)의 비율로 블렌딩하여 광활성층으로 사용하였다. 제작된 소자는 solar simulator으로 광전변환효율을 확인하였고, 최대 광전변환효율은 2.1%이었다.

• 분석과학
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• 제19권6호
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• pp.460-467
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• 2006

여러 가지 열처리 온도에서 피치와 $TiO_2$을 사염화탄소 용해법을 사용하여 탄소 코팅한 $TiO_2$시료를 제조하였다. 열처리 온도가 탄소 코팅된 $TiO_2$ 시료들의 광활성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. BET 비표면적은 탄소 코팅한 $TiO_2$은 순수한 $TiO_2$보다 상당히 증가함을 보였다. 시료의 표면상태는 SEM를 통하여 피치 첨가에 의한 탄소의 분포상태를 분명하게 관찰할 수 있었다. 원소분석은 EDX를 통하여 분석하였으며, 시료에서 주로 C, Ti 및 O원소가 존재하였다. 또한, 본 연구에서는 XRD 결과값으로부터 PT700과 PT750은 anatase 결정상을 나타내었으며, PT800과 PT850은 rutile 결정상을 관찰할 수 있었다. 이들 결과는 $TiO_2$ 결정구조가 온도에 따라 변화할 수 있음을 나타내었다. 탄소 코팅된 $TiO_2$의 광활성은 UV-vis 분광기를 사용하여 특성분석을 하였다. PT700, PT750은 순수한 $TiO_2$ 보다 상대적으로 비표면적의 증가와 구조적 상변이의 특성에 따라 광촉매 특성의 증가 요인으로 작용하였음을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제19권4호
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• pp.301-308
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• 2006

본 연구에서 $CCl_4$용해 방법을 이용하여 피치 코팅한 $TiO_2$(anatase형)시료를 제조하였으며, 피치와 $TiO_2$의 비율이 피치 처리한 $TiO_2$시료의 광활성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. BET 비표면적은 피치의 함량에 의존하였으며 피치의 함량이 증가함에 따라 증가하는 특성을 보였다. 시료의 표면상태 및 원소분석은 SEM와 EDX를 통하여 분석하였으며, 미세구조는 XRD를 통해서 연구하였다. 또한 제조한 광촉매의 광활성으로 UV/VIS를 조사한 것을 특성분석을 하였다. SEM사진으로 보면 피치의 첨가량이 많기 때문에 피치의 분포상태를 분명하게 관찰할 수 있으며, EDX원소 분석결과는 피치 코팅한 $TiO_2$ 광촉매에서 C, O, S와 Ti 같은 네 가지 원소가 존재하였다. 코팅과정 후에도 $TiO_2$ 상은 anatase형을 나타내고 있었다. 피치 코팅한 $TiO_2$은 처리하지 않는 $TiO_2$보다 MB의 UV광분해 효력이 더 우수하였다. 그리고 시료에 $TiO_2$양이 감소함에 따라 MB의 UV광분해 효력이 감소하였다.