• 도시과학
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• 제8권2호
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• pp.29-34
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• 2019

Benzene pollution is becoming increasingly serious, and the treatment technology of benzene has attracted much attention. In this paper, a self-made photocatalytic reactor was used to explore the removal rate of benzene under the ultraviolet light with the wavelength of 253.7nm. The results showed that the degradation rate of benzene decreased from 64.29% to 16.26% when the concentration increased from 43mg/㎥ to 256mg/㎥ under the condition of 28W UV light intensity and 50s residence time. Under the condition of 28W UV light intensity and 103mg/㎥ concentration, the residence time increased from 16.5s to 50s, and the benzene removal rate increased from 13.23% to 42.72%.Under the condition of benzene concentration 103mg/㎥ and residence time of 50s, the removal rate of benzene increased from 29.34% to 52.58% in the process of UV light intensity rising from 28W to 48W.It is concluded that decreasing the concentration and increasing the residence time of gas were beneficial to the removal of benzene and increasing the light intensity can improve the removal rate of benzene.

• 한국재료학회지
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• 제12권5호
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• pp.353-358
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• 2002

The microstructure and growth behaviors of anodic oxide layers on titanium were investigated. $TiO_2$ oxide films were prepared by anodizing at constant voltages of 180 and 200V in sulfuric acid electrolyte. The anodic $TiO_2$ layer formed at 200V showed a cell structure with more irregular pore shapes around the interface between the anodic oxide layer and the substrate titanium compared with that formed at 180V. Irregular shape of pores at the initial stage of anodization seemed to be attributed to spark discharge phenomena which heavily occurred during increasing voltages. The thickness of the anodic oxide film increased linearly at a rate of $1.9{\times}10^{ -1}\mu\textrm{m}$/min. The oxide layers formed at 180 and 200V were composed mainly of anatase structure, and the anodizing process could be suggested as one of fabrication methods of photocatalytic $TiO_2$.

• 한국재료학회지
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• 제28권11호
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• pp.620-626
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• 2018

Highly self-cleaning thin films of $TiO_2-SiO_2$ co-doped with Ag and F are prepared by the sol-gel method. The asprepared thin films consist of bottom $SiO_2$ and top $TiO_2$ layers which are modified by doping with F, Ag and F-Ag elements. XRD analysis confirms that the prepared thin film is a crystalline anatase phase. UV-vis spectra show that the light absorption of $Ag-F-TiO_2/SiO_2$ thin films is tuned in the visible region. The self-cleaning properties of the prepared films are evaluated by a water contact angle measurement under UV light irradiation. The photocatalytic performances of the thin films are studied using methylene blue dye under both UV and visible light irradiation. The $Ag-F-TiO_2/SiO_2$ thin films exhibit higher photocatalytic activity under both UV and visible light compared with other samples of pure $TiO_2$, Ag-doped $TiO_2$, and F-doped $TiO_2$ films.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.78-82
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• 2003

국내 원전에서 증기발생기 세정 후 발생되는 Fe-EDTA 함유 폐액 처리를 위한 초임계수 산화공정 (Supercritical Water Oxidation Process), 광촉매 산화 공정 (Photocatalyst Oxidation Process) 및 DBD 상온 플라즈마 공정 (Dielectric Barrier Discharge Atmospheric Pressure Plasma Process)이 평가되었다. 초임계수 산화 공정에 의해 99.98 %이상의 EDTA 전환율을 나타내어 EDTA 처리를 위한 효과적인 반응공정임을 확인하였으나 공정의 안정성, 부식 방지대책 등이 마련되어야 할 것으로 판단된다. 광촉매산화공정으로는 10 % 정도의 낮은 EDTA전환율을 보여 세정폐액 처리 공정으로는 부적합한 것으로 나타났다. DBD를 이용한 Methylene Blue 분해 결과 저 에너지 소비율로 높은 유기물 분해 효율을 얻을 수 있었으나 실 EDTA 공정에의 적용 및 공정 규모 확장 등에 대한 향후 연구 평가가 필요한 것으로 사료된다.

• 멤브레인
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• 제4권3호
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• pp.152-162
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• 1994

광촉매 $TiO_2$ 막에 의한 formic acid의 광분해 효율이 연구되었다. 막반응기는 용액의 정밀여과(micro-filtration)는 물론 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 다공성 $TiO_2$ 튜브 (평균기공: $0.2{\mu}m$)를 이용한 새로운 타입으로 개발되었으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. 또한 반응기의 광분해 효율을 증진시키기 위하여 슬립케스팅법으로 제조한 $TiO_2$ 튜브표면을 $TiO_2$ 졸로 코팅하였다. $TiO_2$ 막 반응기의 분해효율은 용액의 투과량(flux), 막의 미세구조(졸의 pH), 공급산소량, $H_2O_2$와 같은 1차 산화제(primary oxidants)의 첨가 그리고 $Nb_2O_5$와 같은 물질의 도핑(doping)에 매우 민감함을 알 수 있었다. 최적의 광분해 반응조건에서 formic acid의 산화효율은 pH가 1.45인 $TiO_2$ 졸로 코팅한 막 반응기를 사용했을때 80% 이상이었다. Formic acid 용액에 1차 산화제 $H_2O_2$를 첨가하거나 막을 $Fe_2O_3$로 도핑함으로써 산화효율은 최고 20%까지 증가시킬 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.645-654
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• 1994

광촉매 산화반응의 기본 운영조건-재순환을 속도 275 mL/min, 산소 공급량 2LPM, $UV+TiO_2+H_2O_2$(500 mg/l)을 새로운 광촉매 산화반응에 의한 유기물질 분해 수처리 공정으로 적용하였다. 탁도와 부유물질의 농도가 증가함에 따라 탁도 10 NTU-부유물질 농도 29 mg/l까지는 페놀분해가 감소하지 않고 약간 증가하는 추세를 보였고, 탁도 50 NTU-부유물질 농도 170 mg/l까지는 어느정도 페놀분해가 감소하고 있으나 탁도와 부유물질이 없는 경우와 비슷한 정도로 페놀 분해가 이루어졌다. 페놀 분해율은 유입페놀 농도가 증가할수록 감소하였다. 본 연구에서 이용한 $UV+TiO_2+H_2O_2$ 광촉매 산화반응은 정수처리공정의 고도산화법, 생물학적 폐-하수 처리의 후처리 공정으로 이용 가능할 것으로 판단된다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제2권2호
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• pp.42-45
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• 2013

Natural photosynthesis utilizes solar energy to convert carbon dioxide and water to energy-rich carbohydrates. Substantial use of sunlight to meet world energy demands requires energy storage in useful fuels via chemical bonds because sunlight is intermittent. Artificial photosynthesis research focuses the fundamental natural process to design solar energy conversion systems. Nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$) and $NADP^+$ are ubiquitous as electron transporters in biological systems. Enzymatic, chemical, and electrochemical methods have been reported for NADH regeneration. As photochemical systems, visible light-driven catalytic activity of NADH regeneration was carried out using platinum nanoparticles, molecular rhodium and cobalt complexes in the presence of triethanolamine as a sacrificial electron donor. Pt nanoparticles showed photochemical NADH regeneration activity without additional visible light collector molecules, demonstrating that both photoactivating and catalytic activities exist together in Pt nanoparticles. The NADH regeneration of the Pt nanoparticle system was not interfered with the reduction of $O_2$. Molecular cobalt complexes containing dimethylglyoxime ligands also transfer their hydrides to $NAD^+$ with photoactivation of eosin Y in the presence of TEOA. In this photocatalytic reaction, the $NAD^+$ reduction process competed with a proton reduction.

• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.236-241
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• 2008

자외선 조사에 따른 광촉매 $TiO_2$의 표면에서 발생하는 활성산소종의 기상확산을 이용하여 실리콘기판 위에 산화박막을 성장시켰다. 자외선의 세기, 기판의 온도와 반응기 내의 산소 압력을 공정변수로 한 결과, 일정두께의 실리콘 산화박막의 성장이 자외선의 세기가 증가할수록 빨랐으며, 자외선램프의 세기를 60 W BLB 램프에서 1 kW 고압수은 랩프로 변경할 경우 성장속도가 8배 정도 빨라졌다. 반응기 내의 압력이 증가할수록 실리콘 산화박막의 성장속도는 느렸다. 대부분 산화박막의 성장은 $20{\AA}$에서 포화되었으며, 자외선의 세기가 증가할수록 포화상태까지 도달시간이 빨라졌다. 성장된 산화박막을 열처리를 통하여 전형적인 열산화막의 물성에 도달할 수 있었다. 광활성 산소종의 기상확산은 실리콘 산화박막의 저온 형성에 대한 광촉매 활용이라는 새로운 산화공정 방법으로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제13권3호
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• pp.222-227
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• 2007

축산폐수처리에 광촉매공정을 적용하였을 때 운전변수 중 자외선 조사거리, 반응면적, 부유고형물(SS)농도, 컬럼직경이 처리율에 미치는 영향을 실험실 규모의 광촉매반응기를 사용하여 실험하였다. 최적운전조건은 자외선 조사거리 3 cm (7 cm 이하 권장), 반응면적 $3.6\;m^2$, SS농도 40 mg/L (300 mg/L이하 권장), 컬럼직경 5 mm (10 mm 이하 권장)로서 COD, 색도, coliform 제거율이 반응시간 300 min에서 각각 49%, 53% 100%로 나타났다. 최적운전조건에서 난분해성 COD의 제거율은 57%로 나타나 광촉매반응이 난분해성 유기물제거에 어느 정도 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권2호
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• pp.92-97
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• 2004

Three methods for VOCs emissions control in indoor air are reduction at the source, ventilation between indoor and outdoor, and removal. The best alternative should be to replace highly emitting sources with sources having low emissions, but the pertinent information on VOCs is not always available from manufactures. Other ways of improving indoor air quality are needed. It is to increase the outside fresh-air flow to dilute the pollutants, but this method would generally provide only a dilution effect without destruction in residence. An ideal alternative to existing technologies would be a chemical oxidation process able to treat large volumes of slightly contaminated air at normal temperature without additional oxidant such as ozone generator and ion generator. Photocatalytic oxidation(PCO) represents such a process. It is characterized by a surface reaction assisted by light radiation inducing the formation of superoxide, hydroperoxide anions, or hydroxyl radicals, which are powerful oxidants. In comparison with other VOCs removal methods, PCO offers several advantages. The purpose of this study was to explore the possibilities for photocatalytic purification of slightly contaminated indoor air by using visible light such as flurescent visible light(FVL). In this study, a PCO of relatively concentrated benzene using common FVL lamps was investigated as batch type and total volatile organic compounds(TVOCs) using a common FVL lamp and penetrated sun light over window. The results of this study shown the possibility of TiO$_2$ photocatalyst application in the area of indoor air quality control.