• 한국환경보건학회지
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• 제34권3호
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• pp.226-232
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• 2008

A feasibility study for the application of the photoelectrocatalytic decolorization of Rhodamine B (RhB) was performed in a photoelectrochemical reactor with immobilized $TiO_2$ particle. The effects of operating conditions, such as current, electrolyte and pH were evaluated. The experimental results showed that optimum $TiO_2$ dosage and current in the photoelectrocatalytic process were 83.3 g/l and 0.5 A, respectively. It was found that the RhB could be degraded more efficiently by this photoelectrocatalytic process than the sum of the two individual oxidation processes (photocatalytic and electrolytic process). The addition of NaCl increased the initial decolorization rate and reduced reaction time. The optimum dosage of NaCl was 0.15 g/l. The decolorization rate of the photoelectrocatalytic process increased sharply with a decrease in pH value. However when the NaCl was added, the pH effect was not high.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.823-830
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• 2008

Rhodamine B(RhB) 탈색에 대한 광전기촉매 공정의 적용가능성을 분말 TiO$_2$를 충전한 슬러리 광전기촉매 반응기에서 연구하였다. 광전기촉매 공정의 반응기 시스템은 분말 TiO$_2$, Pt 전극 및 3개의 8 W UV-C 등으로 구성되어 있다. 전류, 전해질, 공기 유량 및 전극 재질과 같은 운전 인자의 영향을 고찰하였다. 광전기촉매 공정의 최적 광촉매 량과 전류는 각각 0.4 g/L과 0.02A이었다. 광촉매 공정과 전기분해 단독 공정에 의해 분해되는 RhB의 합보다 광전기촉매 공정에 의해 더 빨리 분해되었는데, 광촉매 공정과 전기분해 공정의 결합에 의한 시너지 효과를 나타내는 것으로 사료되었다. 광전기촉매 공정은 공기 유량에 의해 영향을 받는 것으로 나타났고 최적 공기 유량은 2 L/min이었다. RhB 탈색에 대한 전극 재질과 NaCl 효과는 본 실험범위에서는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권9호
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• pp.1023-1032
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• 2008

The feasibility study of the application of the photoelectrocatalytic and electrolytic/UV decolorization of Rhodamine B (RhB) was investigated in the photoelectrocatalytic and electrolytic/UV process with $TiO_2$ photoelectrode and DSA (dimensionally stable anode) electrode. Three types of $TiO_2$ photoelectrode were used. Thermal oxidation electrode (Th-$TiO_2$) was made by oxidation of titanium metal sheet; sol-gel electrode (5G-$TiO_2$) and powder electrode (P-$TiO_2$) were made by coating and then heating a layer of titania sol-gel and slurry $TiO_2$ on titanium sheet. DSA electrodes were Ti and Ru/Ti electrode. The relative performance for RhB decolorization of each of the photoelecoodes and DSA electrodes is: Ru/Ti > Ti > SG-$TiO_2$ > Th-$TiO_2$. It was observed that photoelectrocatalytic decolorization of RhB is similar to the sum of the photocatalytic and electrolytic decolorization. Therefore the synergetic effect was not showed in pthotoelectrocatalytic reaction. $Na_{2}SO_{4}$ and NaCl showed different decolorization effect between pthotoelectrocatalytic and electrolytic/UV reaction. In the presence of the NaCl, RhB decolorization of Ru/Ti DSA electrode was higher than that of the other photoelectrode and Ti electrode. Optimum current, NaCl dosage and UV lamp power of the electrolytic/UV process (using Ru/Ti electrode) were 0.75 A, 0.5 g/L and 16 W, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.852-857
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• 2008

광촉매의 고정화는 광촉매의 이용범위를 넓히기 위해서 매우 중요한 기술이다. 광촉매를 고정화시키기 위해 티타늄 표면을 양극산화 시켜 $TiO_2$로 전환시킬 수 있다. 양극산화에 의해 제조된 $TiO_2$는 광촉매 활성을 가지고 있으며 표면은 스펀지와 비슷한 형태를 나타내었다. 다양한 초기농도, 습도, 방전전압 하에서 양극산화에 의해 티타니아를 제조 이를 이용하여 기상의 아세트알데히드와 VOC의 광촉매 분해반응을 연구하였다. 양극산화 티타니아의 반응성은 상대습도가 증가함에 따라 증가하였으나 너무 높은 습도는 반응성을 감소시켰다. 광촉매 반응과 전기 방전을 결합시키면 VOC 제거효율이 크게 증가 되었으나, 과도한 전압을 가하여 코로나 방전이 발생되면 반응속도가 오히려 감소되었다. 최적 상대습도는 40%였으며 최적 방전전압은 암방전 영역인 5 kV였다.

• 멤브레인
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• 제6권2호
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• pp.101-108
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• 1996

반도성 세라믹 광촉매 막 반응기(membrane reactor)에 의한 난분해성 유독 유기물질의 효율적인 분해공정을 개발하기 위한 기초 연구로서 $TiO_{2}$ 광촉매 막의 전기화학 반응에 의한 개미산(formic acid)의 산화/분해 효율성에 대해 연구하였다. 막 반응기는 용액의 여과(filtration)와 광전기화학 반응에 의한 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 제작되었다. 복합막의 담체임과 동시에 전극의 역할을 할 수 있는 전기 전도성 $SnO_{2}$ 또는 stainless steel 다공성 튜브상에 pH가 1.45인 $TiO_{2}$ 졸을 졸-겔 침지 코팅하여 광촉매 복합막을 제조하였으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. $TiO_{2}$ 광촉매 막의 전기화학 반응에 의한 개미산의 산화효율은 전극에 걸어주는 전압과 반응시간에 따라 증가하였으나 투과량(flux)에는 거의 무관하였다. $TiO_{2}/SnO_{2}$ 복합막을 사용한 경우 외부 전압을 27V 걸어주었을때 77% 정도의 산화효율을 얻을 수 있었으며 $TiO_{2}$/stainless steel 복합막에서는 90% 이상이었다. 광촉매 전기화학 반응을 이용함으로써 높은 투과량하에서도 개미산의 산화효율을 단순한 $TiO_{2}$ 광촉매 반응에서 보다 6~7배 가량 증진시킬 수 있었다.