• 제목/요약/키워드: TiO2 catalyst

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Novel Bi2S3/TiO2 Heterogeneous Catalyst: Photocatalytic Mechanism for Decolorization of Texbrite Dye and Evaluation of Oxygen Species

  • Zhu, Lei;Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.56-62
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    • 2016
  • A heterogeneous $Bi_2S_3/TiO_2$ composite catalyst was synthesized via a green ultrasonic-assisted method and characterized by XRD, SEM, EDX, TEM analysis. The results clearly show that the $TiO_2$ particles were homogenously coated with $Bi_2S_3$ particles, indicating that $Bi_2S_3$ particle agglomeration was effectively inhibited after the introduction of anatase $TiO_2$. The Texbrite BA-L (TBA) degradation rate constant for $Bi_2S_3/TiO_2$ composites reached $8.27{\times}10^{-3}min^{-1}$ under visible light, much higher than the corresponding value of $1.04{\times}10^{-3}min^{-1}$ for $TiO_2$. The quantities of generated hydroxyl radicals can be analyzed by DPCI degradation, which shows that under visible light irradiation, more electron-hole pairs can be generated. Finally, the possible mechanism for the generation of reactive oxygen species under visible-light irradiation was proposed as well. Our result shows the significant potential of $Bi_2S_3$-semiconductor-based $TiO_2$ hybrid materials as catalysts under visible light for the degradation of industry dye effluent substances.

TiO2 나노분말 제조시 HCI과 NH4OH의 첨가량에 따른 반응양상과 pH의 영향 (Reaction morphology depending on the amounts of HCl and NH4OH and effect of pH on the preparation of TiO2 nanopowder)

  • 임창성;오원춘
    • 분석과학
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    • 제20권4호
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    • pp.302-307
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    • 2007
  • $TiO_2$ 나노분말 제조시 HCl과$NH_4OH$의 첨가량에 따른 반응양상과 pH의 영향을 고찰하였다. Titanium tetra-isopropoxide의 가수분해 반응을 이용하여 nanosize의 $TiO_2$ 분말를 합성하였고, 촉매로 HCl과$NH_4OH$를 사용하였다. 촉매의 첨가량에 따른 반응양상과 생성된 $TiO_2$ 분말의 특성 변화를 조사하였다. 염기성 촉매인$NH_4OH$를 사용하였을 경우에 균질한 형상의 분말 형태의 $TiO_2$를 합성할 수 있었으며, 산성 촉매인 HCl을 사용하여 pH가 5.04 이하일 경우에는 괴상이나 과립의 형태로 생성되었다. 사용한 촉매의 종류와 양에 따라 저온의 결정상인 anatase의 생성속도와 보다 안정한 rutile 상으로의 상전이 속도가 영향을 받았다.

소성 및 산소농도 조건에 대한 Mn-Cu-TiO2 촉매의 탈질 특성 (NOx removal of Mn-Cu-TiO2 catalyst for the calcination and oxygen concentration conditions)

  • 장현태;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.900-905
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    • 2015
  • 본 Mn-Cu-$TiO_2$ Civil 촉매를 이용하여 질소산화물을 제거하는 $NH_3$-SCR 공정에서 소성조건 및 산소농도에 대한 영향을 연구하였다. 소성된 촉매시료를 사용하여 $H_2$-TPR 시스템에서 반응온도에 따른 수소전환특성을 조사하였으며, 소성조건에 대한 비표면적변화도 측정하였다. 실험결과 적합한 소성온도는 약 $300^{\circ}C$이며, 소성온도가 $500^{\circ}C$이상일 경우 Mn, Cu 성분의 저온활성이 크게 감소함을 알 수 있었다. SCR반응에서 기상산소는 중요한 반응변수이며 반응에 적합한 농도는 약 8vol%이었다.

DBD 반응기에서 솔-젤 법으로 제조된 Pt/TiO2 촉매를 이용한 메탄의 플라즈마 전환반응 (Plasma Catalytic Methane Conversion over Sol-gel Derived Pt/TiO2 Catalyst in a Dielectric-barrier Discharge Reactor)

  • 김승수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권5호
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    • pp.455-459
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    • 2007
  • 배리어(dielectric-barrier discharge: DBD) 반응기에서 솔-젤 방법으로 제조한 $Pt/TiO_2$를 넣고 플라즈마 에너지를 사용하여 메탄전환반응 연구를 수행하였다. 제조된 촉매는 기존 금속산화물과는 다른 방법으로 환원을 하였으며, 플라즈마를 사용한 환원방법(plasma-assisted reduction: PAR)이라고 명명하였다. $Pt/TiO_2$ 촉매는 Pt 담지량 및 소성온도에 관계없이 20분 이내에 환원이 완료되었다. 3 wt% $Pt/TiO_2$ 촉매와 5 wt% $Pt/TiO_2$ 촉매를 $600^{\circ}C$에서 소성하여 PAR 방법으로 환원했을 때 메탄의 전환율은 40%로 가장 높았다. DBD 반응기에서 $Pt/TiO_2$ 촉매를 사용하였을 경우 촉매가 없을 때보다 $C_2H_6$, $C_3H_8$$C_4H_{10}$과 같은 알칸의 선택성의 매우 높게 나타났다.

광촉매 반응에 의한 물 속 시안이온의 처리 (Photocatalytic Treatment of Cyanide in Water)

  • 여승욱;김재현;이호인
    • 대한화학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.64-68
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    • 2002
  • 여러 종류의 $TiO_2$를 사용하여 물 속에 녹아있는 시안이온의 광촉매 분해반응에 대한 연구를 수행하였다. 상용 $TiO_2$와 제조한 $TiO_2$의 시안이온 분해활성을 비교해 본 결과, anatase 결정구조를 가진, Aldrich사에서 구입한 상용 $TiO_2$의 활성이 가장 나빴던 것에 비하여 $Ti(OC_3H_7)_4$를 전구체로 사용하여 제조한 $TiO_2$가 가장 우수한 활성을 보였는데, 이는 본 연구에서 사용한 또다른 사용촉매인 Degussa사 $TiO_2$(P25)의 활성을 능가하는 것이었다. 이들 촉매의 반응성 차이는 $TiO_2$표면에 존재하는 산성 수산기와 염기성 수산기 양의 상대적인 비와 같은 촉매의 표면특성에 주로 기인하였다. 가장 우수한 활성을 보인 촉매의 제조 과정에서, 소성대신 환원처리를 하였을 때 더욱 향상된 촉매활성을 보였다.

Photocatalytic performance of graphene/Ag/TiO2 hybrid nanocomposites

  • Lee, Jong-Ho;Kim, In-Ki;Cho, Donghwan;Youn, Jeong-Il;Kim, Young-Jig;Oh, Han-Jun
    • Carbon letters
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    • 제16권4호
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    • pp.247-254
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    • 2015
  • To improve photocatalytic efficiency, graphene/Ag/TiO2 nanotube catalyst was synthesized, and its surface characteristics and photocatalytic activity investigated. For deposition of Ag nanoparticles on the TiO2 nanotubes, a polymer compound containing CH3COOAg/poly(L-lactide) was utilized, and the silver particles were precipitated by reducing the silver ions during the annealing process. Graphene deposition on the Ag/TiO2 nanotubes was achieved using an electrophoretic deposition process. Based on the dye degradation results, it was determined that the photocatalytic efficiency was significantly affected by deposition of silver particles and graphene on the TiO2 catalyst. Highly efficient destruction of the dye was obtained with the new graphene/Ag/TiO2 nanotube photocatalyst. This may be attributed to a synergistic effect of the graphene and Ag nanoparticles on the TiO2 nanotubes.

분말형 MnOx와 V2O2/TiO2 촉매를 이용한 저온영역의 백필터 공정에서 질소산화물 제거 특성 (Characterization of NOx Reduction on Filter Bag Support System at Low Temperature using Powder Type MnOx and V2O2/TiO2 Catalysts)

  • 김병환;김정헌;강필선;유승관
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • In this study, the selective catalytic reduction of $NO_x$ with ammonia was carried out in a filter bag support reactor. The experiments were performed by powder type $MnO_x$ and $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst at low temperature between 130 and $250^{\circ}C$. Also, the effect of $SO_2$ and $H_2O$ on the NO conversion was investigated under our test conditions. The powder type catalysts were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS), X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermal gravimetric analysis (TGA). It was observed that NO removal efficiency of the powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst was 85% at low temperature($200^{\circ}C$) under presence of oxygen and that of $MnO_x$ was 50% at the same condition. The powder type $V_2O_5$/$TiO_2$ catalyst, in conclusion, was found to be available for SCR reaction in a filter bag support system.

졸-겔법으로 제조된 $xTiO_2$-$ySiO_2$ 분말에 의한 유기물의 광분해 (Photocatalytic Degradation of Organic Compounds over $xTiO_2$-$ySiO_2$ Powders Prepared by Sol-Gel Method)

  • 양천회;이봉철
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.130-136
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    • 2008
  • $xTiO_2$-$ySiO_2$ system photocatalysts were developed by sol-gel method based on the change of production parameters, and their structure of crystallization and the specific surface area were measured. Considering the efficiency of the ethanol and phenol degradation using the catalyst, the conclusions were obtained as follows: By means of X-ray analysis of $xTiO_2$-$ySiO_2$ powder that is obtained from Titanium and Silicon alkoxide by sol-gel process, it is shown that crystal structure of anatase type is a dominating structure and, on the other hand, the structure of rutile also partly exists. The increase of $SiO_2$ contents causes the decrease of the degree of crystallization of the gel, whereas the specific surface area preferentially increases. It is shown that more than 90% of ethanol and phenol are degraded when reaction time is about three and an hours, and the maximum degradation rate of ethanol and phenol is shown in $60TiO_2$-$40SiO_2$ catalyst.

$TiO_2-SiO_2$ 이성분계 Aerogel의 광학적 투명성과 미세구조 (Optical Transparency and Microstructure of $TiO_2-SiO_2$ Binary Aerogels)

  • 이종혁;최수영;김창은;김구대;이해욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.321-330
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    • 1995
  • Homogeneous and monolithic TiO2-SiO2 binary aerogels were prepared by supercritical drying. Optical transparency was increased with adding acid catalyst during two step hydrolysis and with decreasing water content. These differences in optical transparency were related to microstructures of gel network formed through polycondensation reaction during supercritical drying process, rather than the final composition of aerogel.

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Ca 이온이 VOx/TiO2 SCR 반응에 미치는 영향 연구 (Effect of Ca Ion on the SCR Reaction over VOx/TiO2)

  • 김거종;홍성창
    • 공업화학
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    • 제27권2호
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    • pp.165-170
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    • 2016
  • 본 연구에서는, 실제 $150000Nm^3/hr$ 규모의 연소로에서 운전된 $VO_x/TiO_2$ SCR 촉매의 활성저하 원인을 규명하고자 XRD, BET, AES ICP, $H_2$-TPR, $NH_3$-TPD 분석을 수행하였다. $TiO_2$의 상전이 및 $VO_x$의 결정화가 발생하지 않았기 때문에 열에 의한 촉매의 활성저하는 없는 것으로 나타났다. 반면, 성분 분석결과 S의 함량이 검출되지 않고 Ca이 다량 검출됨에 따라 $SO_2$에 의한 피독이 아닌 Ca에 의한 피독이 발생하였음을 확인하였으며 이러한 Ca의 피독은 $NH_3$의 흡착량을 감소시켜 반응활성을 감소시키는 것으로 나타났다.