• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.466-472
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• 2012

가시광선에 감응하는 광촉매를 제조하기 위하여 $TiO_2$에 질소(N)를 도핑하여 $N-TiO_2$를 제조하였다. 제조한 광촉매의 결정성, 입자 형상 및 도핑 상태는 XRD, FE-SEM 및 XPS를 이용하여 조사하였다. 제조한 광촉매의 활성 평가는 메틸렌블루의 광분해로 조사하였다. 제조한 광촉매는 anatase type이었으며, pH가 높을수록 결정화도가 향상되었다. 제조한 광촉매의 입자 크기는 pH 2.0에서 5.42 nm, pH 4.7에서 5.99 nm, pH 9.0에서 7.58 nm로, 입자 크기는 pH가 증가 할수록 약간씩 증가하였다. 광촉매의 활성은 결정화도에 비례하였다. $TiO_2$에 N를 도핑하여 제조한 $N-TiO_2$가 가시광선 하에서도 활성을 나타냈다. $TiO_2$에 도핑한 N는 격자 속에 존재하는 것이 아니라 표면에 존재하였다.

• 한국재료학회지
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• 제29권12호
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• pp.790-797
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• 2019

To improve photocatalytic performance, CdS nanoparticle deposited TiO₂ nanotubular photocatalysts are synthesized. The TiO₂ nanotube is fabricated by electrochemical anodization at a constant voltage of 60 V, and annealed at 500 for crystallization. The CdS nanoparticles on TiO₂ nanotubes are synthesized by successive ionic layer adsorption and reaction method. The surface characteristics and photocurrent responses of TNT/CdS photocatalysts are investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), UV-Vis spectrometer and LED light source installed potentiostat. The bandgaps of the CdS deposited TiO₂ photocatalysts are gradually narrowed with increasing of amounts of deposited CdS nanoparticles, which enhances visible light absorption ability of composite photocatalysts. Enhanced photoelectrochemical performance is observed in the nanocomposite TiO₂ photocatalyst. However, the maximum photocurrent response and dye degradation efficiency are observed for TNT/CdS30 photocatalyst. The excellent photocatalytic performance of TNT/CdS30 catalyst can be ascribed to the synergistic effects of its better absorption ability of visible light region and efficient charge transport process.

• 한국재료학회지
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• 제20권10호
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• pp.535-542
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• 2010

In this study, we used coal-based activated carbons and charcoal as startingmaterials, phenolic resin (PR) as a binder, and TOS as a titanium source to prepare $TiO_2$ combining spherical shaped activated carbon photocatalysts. The textural properties of the activated carbon photocatalysts (SACP) were characterized by specific surface area (BET), energy dispersive X-ray spectroscopy (XRD), scanning electron microscopy (SEM), iodine adsorption, strength intensity, and pressure drop. The photocatalytic activities of the SACPs were characterized by degradation of the organic dyes Methylene Blue (MB), Methylene Orange (MO), and Rhodamine B (Rh. B) and a chemical oxygen demand (COD) experiment. The surface properties are shown by SEM. The XRD patterns of the composites showed that the SACP composite contained a typical single, clear anatase phase. The EDX spectro for the elemental indentification showed the presence of C and O with Ti peaks. According to the results, the spherical activated carbon photocatalysts sample of AOP prepared with activated carbon formed the best spherical shape, a high BET surface area, iodine adsorption capability and strength value, and the lowest pressure drop, and the photocatalytic activity was better than samples prepared with charcoal. We compared the degradation effects among three kinds of dyes. MB solution degraded with the SACP is better than any other dye solutions.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.115-121
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• 2007

본 연구에서는 유전체 장벽 방전-광촉매 복합 공정에 의한 NO 및 $SO_2$ 제거를 실험적으로 분석하였다. 유전체 장벽 방전을 위해 유전체로서 유리구가 사용되었고 $TiO_2$ 광촉매 입자는 딥코팅(dip-coating) 방법에 의해 높은 비표면적을 가지는 스펀지 형태로 유리구에 코팅되었다. 플라즈마 반응기에 인가된 전압이나 펄스 주파수, 혹은 기체의 체류시간이 증가함에 따라, NO 및 $SO_2$의 제거효율은 증가하였다. NO 및 $SO_2$ 공급농도 증가하면 NO 및 $SO_2$ 제거에 더 많은 에너지가 요구되어 NO 및$SO_2$의 제거효율이 감소하였다. 본 연구의 실험 결과들은 NO 와 $SO_2$를 제거하기 위한 유전체 장벽 방전-광촉매 복합 공정 설계의 기초 자료로 사용될 수 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권3호
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• pp.208-218
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• 2023

Photocatalysts are advanced materials which accelerate the photoreaction by providing ordinary reactions with other pathways. The catalysts have various advantages, such as low-cost, low operating temperature and pressure, and long-term use. They are applied to environmental and energy field, including the air and water purification, water splitting for hydrogen production, sterilization and self-cleaning surfaces. However, commercial photocatalysts only absorb ultraviolet light between 100 and 400 nm of wavelength which comprises only 5% in sunlight due to the wide band gap. In addition, rapid recombination of electron-hole pairs reduces the photocatalytic performance. Recently, studies on blackening photocatalysts by laser, thermal, and plasma treatments have been conducted to enhance the absorption of visible light and photocatalytic activity. The disordered structures could yield mid-gap states and vacancies could cause charge carrier trapping. Herein, liquid phase plasma (LPP) is adopted to synthesize Ag-doped black ZnO for the utilization of visible-light. The physical and chemical characteristics of the synthesized photocatalysts are analyzed by SEM/EDS, XRD, XPS and the optical properties of them are investigated using UV/Vis DRS and PL analyses. Lastly, the photocatalytic activity was evaluated using methylene blue as a pollutant.

• 한국환경농학회지
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• 제19권4호
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• pp.284-293
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• 2000

일반 주거환경 또는 재배시설 내의 공기오염물질인 농약 및 병원성 미생물을 인위적으로 제거하기 위해서 자연광 또는 인공광조건하에서 몇몇 감광제 (PS)/광촉매 (PC)에 의한 광분해 촉진효과와 미생물의 살균효과 시험을 수행하였다. 광촉매로는 반도체 물질인 PC-1과 PC-2, 그리고 산화제로 사용되는 PC-3, PC-4, PC-5 및 PC-6과 감광제로 PS-7과 PS-8을 선발하였다. Dichlorvos의 경우에는 자연광과 인공광 조건하에서 광촉매 무처리구에 비해 각각의 광촉매가 처리된 모든 처리구에서 4배 이상의 광분해 촉진효과를 보였고, methyl tert-butyl ether의 경우에는 단지 광촉매 PC-1 처리구만이 광촉매 무처리구에 비해 약 17배 이상의 분해 촉진효과를 보였다. 또한 procymidone의 경우에도 PC-1, PC-6 및 PS-8에 의한 광분해가 약 3배 이상 촉진되었다. 공기 중의 미생물을 제거하기 위한 예비시험에서는 Pseudomonas putida, Phytophthora capsici 및 Salmonella typhimurium 현탁액에 각각 광촉매 PC-1을 첨가하고 인공광을 조사함으로서 미생물의 생육이 저해됨을 확인할 수 있었다. 또한 평판배지에 도말된 Salmonella typhimurium은 광촉매 PC-1의 주변에서 미생물 생육이 저해됨을 보였다. 이상의 결과에서 볼 때 광조건 하에서 감광제/광촉매를 이용한 고등산화기술은 농약을 비롯한 여러 환경 오염물질을 제거하여 재배시설 내의 작업자와 일반 대중의 환경오염원에 대한 노출을 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.159-165
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• 2022

WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 증대시키기 위하여 산소결핍자리 생성을 유도하기 위한 불소 도핑을 수행하였다. 불소 도핑을 위하여 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화를 진행하였으며, 두 가지 방법으로 불소화한 WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 비교하기 위하여 메틸렌블루 염료 분해 성능을 평가하였다. 플라즈마 불소화한 WO₃ 광촉매와 직접 기상 불소화한 WO₃ 광촉매의 산소결핍자리는 각 14.65 및 18.59%로 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 23, 56% 증가하였으며, WO₃ 광촉매의 산소결핍자리가 증가함에 따라 메틸렌블루 염료분해 성능 역시 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 1.7, 3.4배 증가한 것을 확인하였다. 또한 불소 도핑 후 밴드갭 에너지는 각 2.95 eV에서 2.64, 2.45 eV로 감소한 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 직접 기상 불소화 공정이 플라즈마 불소화 공정과 비교하여 WO₃ 광촉매의 활성을 증대시키는데 유리한 공정인 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.358-361
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• 2004

The photocatalytic degradation of Endocrine Discruptors, dibuthyl phthalate(DBP) has been investigated over TiO$_2$ photocatalysts irradiated with a ultraviolet (UV) light. The effect of operational parameters, i.e., reaction time, light intensity, pH and additive on the degradation rate of aqueous solution of Endocrine Discruptors has been examined. Results show that the employment of efficient photocatalysts and the selection of optimal operational parameters may lead to degradation of Endocrine Discruptors solutions.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.505-509
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• 2011

가시광 영역에서 활성을 보이는 광촉매는 태양광을 이용한 광촉매분해, $CO_2$ 변환을 위한 융합 시스템과 물로부터 수소를 생산하는 분야에 있어서의 높은 실현 가능성 때문에 최근 많은 주목을 받고 있다. 현재의 합성방법은 높은 비용과 비재현성, 도핑 물질의 양을 조절하는 어려움 그리고 대량 생산의 불안정성 때문에 상용화의 어려움을 겪고 있다. 본 총설에서는 케임브리지 대학 Lambert 그룹에서 개발된 재현가능하고 컨트롤이 용이한 자연광 활성 음이온 도핑 $TiO_2$ 광촉매에 관해서 요약하였다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.191-200
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• 2013

미래의 무한 청정 에너지원으로 고려되고 있는 태양에너지를 활용하여 수소를 생산할 수 있는 광촉매재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 태양광을 이용한 물분해 수소생산용 광촉매재료들에 대하여 알아보고, 현재까지 보고된 다양한 광촉매재료의 특성들을 검토하고자 한다. 또한, 다양한 광촉매재료를 활용하여 수소생산 효율을 높이기 위해서 시행되었던 촉매재료 개질 방법들을 통하여 향후 지속적으로 진행될 연구방향을 모색해 보고자 한다. 각각의 광촉매재료들이 활성을 가질 수 있는 빛의 영역을 알아보고, 광촉매 작용에 필수적인 광원, 광밀도, 파장영역 등의 중요성에 대해서도 토론한다.