• 한국광물학회지
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• 제28권1호
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• pp.29-38
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• 2015

광석에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 사용된 청화법으로부터 시안이 유출되어 광석 내 존재하는 중금속들과 결합하여 다양한 형태의 시안화합물이 생성된다. 이러한 시안화합물은 난분해성 오염물질로서 인간을 포함한 생태계에 악영향을 끼친다. 결합력에 따라서 중금속과 결합한 시안화합물은 공유결합성 화합물(weak acid dissociable, WAD)과 착화합물(strong acid dissociable, SAD) 등으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 시안화합물의 존재 형태별 광촉매 산화 효율을 비교 평가하였다. 특히 자외선 LED 광원의 파장과 광촉매 표면 개질이 시안화합물의 분해에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 동일한 광촉매 산화 조건에서 자유 시안보다는 중금속과 결합한 시안화합물의 광산화 분해 효율이 떨어짐을 알 수 있었다. 그리고 자유 시안의 경우에는 짧은 파장에서 광촉매 산화가 효과적이었지만 중금속과 결합한 시안화합물의 경우에는 긴 파장에서 광산화 분해능이 더 높게 나타났다. 그리고 광촉매 표면 개질에 의하여 광촉매 산화 공정의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.223-233
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• 2014

광산에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 청화법을 이용해 왔다. 이러한 광산 활동에서 많은 양의 시안이 사용되어 왔으며 이에 따라 고농도의 시안을 함유한 광산폐수가 발생되어 광산 주변 지역의 수계를 오염시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시안함유 광산폐수 및 침출수로부터 시안을 제거하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 UV-LED 광원을 이용한 광산화 공정에 대하여 연구하였다. 기존 광산화 공정에서는 주로 UV 램프가 광원으로 많이 사용되었지만 여러 가지 단점으로 인하여 본 연구에서는 그 대체 광원으로 UV-LED의 적용 가능성을 평가하였다. 세 종류의 $TiO_2$의 광산화 효율을 평가한 결과, 아나타제와 루틸이 혼합된 Degussa P25가 광산화 효율이 가장 좋은 것으로 확인되었다. 또한 형태와 파장이 다른 네 종류의 UV-LED를 비교 평가한 결과, 365 nm 램프형 > 365 nm 캔형 > 280 nm 캔형 > 420 nm 램프형 순으로 제거효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 UV-LED는 기존의 UV 램프의 단점을 극복할 수 있는 대체광원으로서 광산화 공정에 적용 가능하다는 것을 입증하였으며, 시안의 광산화 효율은 $TiO_2$ 광촉매의 종류에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.245-253
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• 2015

$TiO_2$ 광촉매 산화 공정의 효율은 수산기 라디칼의 생성량에 따라 크게 의존한다. 따라서 생성되는 수산기 라디칼의 정확한 정량이 공정을 평가하는데 필수적이다. 하지만 아직까지 이러한 수산기 라디칼 정량법이 마련되지 못했다. 이에 본 연구는 $TiO_2$ 광촉매 산화 반응에서 생성되는 수산기 라디칼을 정량화하기 위한 기존 분석법들을 비교하고, 기존 분석법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하고자 수행되었다. $TiO_2$ 광촉매 산화 반응을 모사하기 위하여, 표준 $TiO_2$ 광촉매로서 널리 이용되고 있는 Degussa P25를 사용하였으며, 투여량은 0.05 g/L이었다. 그리고 UVC 수은 저압램프(11 W, $2,975mW/cm^2$)를 광원으로 이용하였다. 연구결과, 기존에 많이 활용되고 있는 요오드화칼륨(KI)/UV-vis 분광분석법과 테레프탈산(TPA)/형광 분광분석법은 각각 요오드이온(I-)과 테레프탈산을 공정 중 생성된 수산기 라디칼과 반응시켜 발생하는 삼중요오드이온($I_3{^-}$)과 2-하이드록시 테레프탈산을 검출하여 수산기 라디칼의 생성여부만을 확인할 수 있는 정성적인 분석법들이었다. 하지만 본 연구에서 테레프탈산 방법을 고성능 액체 크로마토그래프(HPLC) 분석법과 연계하였을 때 수산기 라디칼의 정량화가 가능하였다. 이렇게 새롭게 개발된 TPA/HPLC 분석법을 이용하여 측정한 결과, 본 연구의 실험 조건에서 8시간의 광촉매 산화 공정에 의해서 0.013 M의 수산기 라디칼이 생성되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 수산기 라디칼 정량법은 광촉매 산화 공정의 성능을 평가하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제26권3호
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• pp.61-68
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• 2000

The use of photo-catalytic processes in pollution abatement and resource has a significant economic importance. Therefore, the applications of photochemical oxidation of secondary effluent driven by UV, TiO2, TiO2/UV, H2O2/UV and TiO2/H2O2/UV, have been investigated in order to treat the secondary effluent from municipal sewage. Various experimental parameters such as BOD, CODcr, Nurbidity, total P, and SPC were examined in each photo-catalytic reaction system. The results showed that the application of single oxidant such as UV, TiO2 only has a minor effect on parameters reduction (CODcr, BOD, etc) to treat the secondary effluent, whereas the combinations of oxidants increase the removal efficiency. The best removal efficiency in every parameters was achieved by the combination of TiO2, H2O2 and UV. It was also found that the optimum amount of TiO2 for the treatment was 1g/ι to achieve water reuse standard. From the results, the photocatalytic reaction system can be an alternative as a post-treatment to treat the secondary effluent from municipal sewage.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제16권E호
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• pp.39-46
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• 2000

Volatile Organic Compounds (VOCs) are considered as the precursors of atmospheric ozone and photochemical smog formation. In particular, chemical plants have produced a lot of VOCs and thus they have been forced to reduce or remove air emissions from the on-site chemical facilities. For the effective removal of VOCs produced in the chemical plants, the authors employed a titanium oxide(TiO$_2$) mediated photo-catalytic oxidation method. The initiation methods employed in this study to produce oxygen radicals for th photo-catalytic oxidation of the VOCs were Ultra-Violet(UV), Non-Thermal Plasma(NTS), and a combination of Uv and NTP. This study focused on a comparison of the removal efficiencies of VOCs as a function of the initiation method such as NTP and/or UV techniques. Removal efficiency change of VOCs as was investigated as a function of the wavelength of the UV lamp(254, 302, and 365 nm) and the degree of TiO$_2$ coating (10 and 30%). In this study, it was identified that removal efficiencies if the VOCs under the normal air environment were much better than those under the nitrogen gas environment containing small amount of oxygen. Removal efficiency by NTP technique was much better than the UV or the combination of UV and NTP techniques. In a comparison if UV wavelengths employed, it was found that shorter wavelength showed better removal efficiency, compared with longer ones. When the removal efficiencies of VOCs were compared in terms of the degree of TiO$_2$ coating, the higher TiO$_2$coating showed better removal efficiency that the lower TiO$_2$ coating

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.154-159
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• 1999

수중 금속이온 착화용 공업세정제를 비롯하여 산업적으로 다양한 용도로 폭넓게 사용되고 있는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)는 수처리시 금속이온들을 제거할 경우에 방해요인으로 작용하므로, EDTA를 우선적으로 분해하여 착화결합을 끊어야 금속이온들의 제거가 용이해진다. 본 연구에서는, $TiO_2$ (Degussa P-25)를 사용하여 1.79 mM의 초기 Cu(II)-EDTA 수용액 농도와 $20^{\circ}C$의 호기성 분위기 하에서, 촉매의 양과 초기의 수용액 pH가 Cu(II)-EDTA 착물의 산화에 미치는 영향을 고찰하였다. $TiO_2$량이 2.0 g/L일 경우에 EDTA, Cu와 TOC 감소율이 최대로 나타났고, DETA의 촉매표면 흡착은 $TiO_2$ 표면전하에 의해 영향을 받으며 광-촉매 반응에 의한 EDTA의 분해는 광-조사전의 촉매표면 흡착에 의존하는 것으로 보였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권1호
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• pp.44-49
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• 2012

Electrochemical and photochemical techniques have been proved to be effective for the removal of organic pollutants in textile wastewater. The present study deals with degradation of synthetic textile effluents containing reactive dyes and assisting chemicals, using electro oxidation and photo catalytic treatment. The influence of various operating parameters such as dye concentration, current density, supporting electrolyte concentration and lamp intensity on TOC removal has been determined. From the present investigation it has been observed that nearly 70% of TOC removal has been recorded for electrooxidation treatment with current density 5 mA/$dm^2$, supporting electrolyte concentration of 3 g/L and in photocatalytic treatment with 250 V as optimum lamp intensity nearly 67% of TOC removal was observed. The result indicates that electro oxidation treatment is more efficient than photocatalytic treatment for dye degradation.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제2권2호
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• pp.37-41
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• 2001

Photo catalytic characteristics of nano-sized TiO$_2$ powder with rutile phase produced using homogeneous precipitation process at low temperatures (HPPLT) were compared with those of commercial P-25 powder by Degussa Co. The TiO$_2$ powder by HPPLT showed very higher photoactivity in the removal rate, showing lower pH values in the solution, than the P-25 powder when eliminating metal ions such as Pb and Cu from aqueous metal-EDTA solutions. This can be inferred the more rapid photo-oxidation or -reduction of metal ions from the aqueous solution, together with relatively higher efficiencies in the use of electron-hole pair formed on the surface of TiO$_2$ particle, under UV light irradiation. Also, in the view of the TiO$_2$ particle morphology, compared to the well-dispersed spherical P-25 particle, the agglomerated TiO$_2$ particle by HPPL T consists of acicular typed primary particle with the thickness ranged of 3∼7 nm, which would be more effective to the photocatalytic reactions without electron-hole recombination on the surface of the TiO$_2$ particle under the UV light irradiation. It is, therefore, thought that the higher photo activity of the rutile TiO$_2$ powder by HPPLT in the aqueous solutions resulted from having its higher specific surface area as well as acicular shape primary particle with very thin thickness.

• 분석과학
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• 제18권2호
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• pp.130-138
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• 2005

VOCs (Volatile Organic Compounds)는 대기오염의 주원인으로서 인식되어왔다. 촉매산화는 저온에서 높은 효율을 나타내기 때문에 VOCs 제거를 위한 가장 중요한 처리기술중 하나이다. 이 연구에서는 $TiO_2$ 담체에 Pt, Ir 그리고 Pt-Ir을 담시지켜 촉매를 제조하였다. 반응물로서 Xylene을 사용하였다. 단일 또는 두 가지 이상의 촉매들은 함침법에 의해 준비하였고, X-ray diffraction (XRD), X-ray photo electron spectroscopy (XPS), transmittence electron microscophy (TEM) 분석을 통하여 특성화하였다. 그 결과 Pt 촉매는 Ir 촉매에 비해 더 높은 전환율을 나타내었고, Pt-Ir 촉매는 가장 높은 전환율을 나타내었다. VOCs 산화에서, Pt-Ir 촉매는 다양한 활성점을 나타내었고 그것은 Pt의 metal 영역을 강화시켰다. 따라서 두 가지 금속으로 이루어진 촉매가 단일 금속으로 이루어진 촉매에 비해 VOCs 전환율이 더 높았다. 동역학적으로 VOCs 산화는 1차 반응이다. 이 연구에서 Pt에 Ir을 소량 첨가함으로써 VOCs 산화반응에 효과적이었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2007

It prepared the $TiO_2$ powder which has photo-catalytic activity in the visible-light by the wet process with titanium oxysulfate. The titanium $dioxide(TiO_2)$ by the wet process creates a new absorption band in the visible light region, and is expected to create photocatalytic activity in this region. Anatase $TiO_2$ powder which has photocatalytic activity in the visible light region, is treated using microwave and radio-frequency(RF) plasma. But, the $TiO_2$ powder for the visible light region, which also can be easily produced by wet process. The wet process $TiO_2$ absorbed visible light between 400nm and 600nm, and showed a high activity in this region, as measured by the oxidation removal of aceton from the gas phase. The AH-380 sample appears the yellow color to be strong, the catalytic activity in the visible ray was excellent in comparison with the plasma-treated $TiO_2$. The AH-380 $TiO_2$ powder, which can be easily produced on a large scale, is expected to have higher efficiency in utilizing solar energy than the plasma-treated $TiO_2$ powder.