• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.178-182
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• 2010

다양한 $TiO_2$를 담체로 한 Pt계 촉매에서 NOx, soot의 동시 제거 반응에 대한 연구를 수행하였다. 실험은 각 촉매를 NOx와 soot의 반응을 독립 또는 동시에 반응시킨 조건으로 수행하였으며 그 결과 $TiO_2$의 종류에 따라 서로 상이한 NOx 제거능력과 soot 산화력을 나타내었다. 또 NOx 독립 실험 시 생성된 $NO_2$ 양과 soot 산화시작온도가 저온으로 이동하는 정도가 관계가 있었다. 담체의 물성 중 Pt의 뭉침현상에 결정적 역할을 미치는 비표면적과 촉매의 환원력에 영향을 미치는 crystallite size가 NO의 $NO_2$ 전환반응에 밀접한 관계를 가지는 것으로 조사되었다. 따라서 반응의 중요한 인자는 촉매에 사용되는 담체의 물리화학적 특성임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.657-662
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• 2018

본 연구에서는, $Pt/TiO_2$ 촉매의 물리화학적 특성이 CO 상온산화 반응에 미치는 영향을 조사하기 위하여 각기 다른 물리적 특성을 가지는 다양한 $TiO_2$ 지지체를 이용하여 $Pt/TiO_2$ 촉매를 제조한 후 평가하였다. 촉매의 물리화학적 특성을 조사하기 위하여 XPS, CO-chemisorption, BET, CO-TPD 분석을 수행하였다. 그 결과, active particle diameter가 작을수록, metal dispersion, surface area가 클수록 우수한 CO 상온산화 반응을 나타내었다. 이러한 물리적 특성은 active site의 수를 증진시켜 대상물질은 CO의 흡착량의 증가를 야기시켰다. 또한, $O_2$-consumption이 클수록 우수한 산소 전달 능력을 통해 보다 높은 CO 상온산화 반응활성을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.253-261
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• 2005

불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$와 $CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

• 공업화학
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• 제24권6호
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• pp.645-649
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• 2013

본 연구에서는, 화력발전소 및 소각로 후단에서 발생되는 $NH_3$를 제어하기 위한 $W/TiO_2$ 촉매의 $NH_3$ 산화 반응 특성 연구를 수행하였다. 그 결과, $W/TiO_2$ 촉매의 텅스텐 최적함량은 10 wt% 임을 도출하였으며, 그 이상의 텅스텐을 담지 할 경우 비표면적의 감소로 인한 효율저하를 확인하였다. 또한, $NH_3$ 주입농도가 420 ppm 이상으로 주입될 경우 중 저온의 온도구간에서 효율저하를 나타냈으며, 수분이 존재할 경우 경쟁흡착으로 인한 효율저하가 발생하였고 산소농도가 증가할수록 $NH_3$의 전환율은 우수해지지만 $N_2$의 선택도가 낮아짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제28권3호
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• pp.279-285
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• 2017

본 연구에서는 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 $NH_3$를 제어하기 위한 선택적 촉매 산화법(SCO)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 물리화학적 특성을 확인하기 위하여 XRD, XPS 분석을 수행하였다. 열처리 조건에 따른 촉매의 반응활성은 수소로 환원시킨 촉매가 소성한 촉매보다 우수한 활성을 나타냈으며, XPS 분석을 통하여 환원촉매의 산화가 비율은 주로 $Pt^{2+}$와 $Pt^0$가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 환원온도에 따른 $Pt/TiO_2$ 촉매의 반응활성을 비교해본 결과 $700^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 $NH_3$ 전환율을 나타냈으나, $N_2$로의 전환율은 $600^{\circ}C$에서 환원한 촉매가 가장 우수한 것을 확인하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제5권4호
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• pp.105-108
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• 2014

$TiO_2$ nanoparticles (NPs) with a diameter of 100 nm were synthesized by a simple hydrothermal route at $220^{\circ}C$ and then processed for a possible alternate cathode catalyst material in the lithium-oxygen batteries. It was found that when $TiO_2$ nanoparticles were utilized as cathodes, substantial improvements in the discharge capacity, cycle ability, rate capability and low overpotential were observed. This can be attributed to its high catalytic activity and large surface area.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.201-204
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• 2007

A novel self-humidifying composite membrane for the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) at low humidity condition was developed. The $Pt/TiO_2 catalyst particles were synthesized via supercritical impregnation methods. Pt precursor was dissolved in supercritical carbon dioxide and impregnated onto $TiO_2$ particles. Pt precursors were platinum(II) acetylacetonate, Dimethyl(1,5-cyclooctadiene) platinum(II) and we controlled the ratio of Pt to $TiO_2$ The impregnated Pt precursor was converted to $TiO_2$ supported Pt nanoparticle under various reducing conditions. $TiO_2$ catalyst particles were dispersed uniformly into the Nafion solution, and then $Pt/TiO_2/Nafion$composite membrane was prepared using solution-cast method. The size, dispersion and content of the platinum had been characterized with Transmission Electron Micrograph (TEM), X-ray diffract ion (XRD) and Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES). The cell performance with the self-humidifying composite membrane was compared with a recast Nafion membrane under both humidified and dry conditions at 65 $^{\circ}C$.

• 상하수도학회지
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• 제18권3호
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• pp.392-400
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• 2004

This research uses the $TiO_2$/UV process to verify the most suitable condition and possibility to dispose dyeing wastewater that contains pigment and a large amount of pollutants. For this, this research has enforced experiments that compare photo adsorption, photolysis, and photo catalyst oxidation reaction, and also evaluated and analyzed the change of pH and $TiO_2$ dosage, irradiation rates of ultraviolet rays and the dosage change and injection method of $H_2O_2$. According to the results of the dyeing wastewater experiment of storehouse catalyst that uses the new form of $TiO_2$, the photo catalyst oxidation reaction proved to be more effective than photo adsorption and photolysis; 35%, 21% in the case of $TCOD_{cr}$ and 39%, 28% in the case of chromaticity. Taking into consideration the reaction time, amount of photo catalyst reaction and irradiation amount of ultraviolet rays, the decomposition efficiency of pH change proved to be most effective at pH 4. On the whole, the acidity area proved to be effective in dyeing water exclusion than neutral and alkalinity areas. Having evaluated the influence of $TiO_2$ dosage, not only does the decomposition efficiency continuously improve as the $TiO_2$ dosage increases but the shielding effect does not occur also when the $TiO_2$ is at a fixed state. The influence of ultraviolet irradiation amount concluded in the result that as the ultraviolet irradiation amount increases the decomposition efficiency continually increased, but in the case of chromaticity when the irradiation amount was higher than 37.8mW/cm2 the removal efficiency is slowed remarkably. The influence of $H_2O_2$ dosage evaluation reached the results that although the decomposition efficiency increases with the increase of $H_2O_2$ dosage, when above 150mg (total dosage: 1200mg) $H_2O_2$ consumes OH radical itself and reduces the decomposition efficiency. Also in the case of the $H_2O_2$ injection method rather than injecting in the whole amount of $H_2O_2$ (1200mg) needed at the beginning all at once, injecting divided quantities of $H_2O_2$ whenever the electric current density falls below 10mgfl reduces the wases of OH radical due to an excess of $H_2O_2$ and in tum heightens the decomposition efficiency.

• 전기학회논문지
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• 제57권9호
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• pp.1599-1605
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• 2008

The research was conducted in order to improve the hydrogen generation efficiency of the electrical plasma technology from tap water by using $TiO_2$ photocatalyst, mixed Cu - $TiO_2$ powder, and mixed Ni - $TiO_2$ powder as the catalysts. Experiments were performed with the pulsed power and nitrogen carrier gas. The result has shown that the hydrogen concentration with the presence of $TiO_2$ powder was created higher than that of without using photocatalyst. The hydrogen concentration with using $TiO_2$ was 3012ppm corresponding to the applied voltage of 16kV, while it without using the $TiO_2$ was 1464ppm at the same condition . The effect of $TiO_2$ powder was strongly detected at the applied voltages of 15kV and 16kV. This phenomena might be resulted from the co-effect of the pulsed power discharge and the activated state of $TiO_2$ photocatalyst. The co-effect of the mixed catalysts such as Cu-$TiO_2$ and Ni-$TiO_2$ (the mixed photocatalyst $TiO_2$ and transition metals) were also investigated. The experimental results showed that, Cu and Ni powder dopants were greatly enhancing the activity of the $TiO_2$ photocatalyst. Under these experimental conditions the extremely high hydrogen concentrations at the optimal point were produced as 4089ppm and 6630ppm, respectively.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.165-171
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• 2015

본 연구의 목적은 임상에서 사용되고 있는 치아미백제와 $TiO_2$ 광촉매의 융합에 의한 치아 미백효과를 평가하고, 미백 효과를 극대화시킬 수 있는 광촉매 혼합비 등에 관한 기초연구를 통하여 미백효과와 안전성을 고찰하고자 하였다. 실험에 사용된 치아는 발거된 치아 중 우식에 이환되지 않고 수복물이 없는 전, 구치부 치아 24개의 연조직 치석을 제거한 후 전치부의 순면이나 구치부의 협면 및 설면이 노출되도록 하여 dal상에서 사용 중인 치아 미백제에 $TiO_2$ 광촉매 분말을 10, 20wt.% 첨가하여 융합하고, 과산화수소수를 10~20%첨가한 미백제를 적용하여 색조 변화를 측정하였다. $TiO_2$ 광촉매와 미백제의 융합 미백제 적용에 따른 치아의 외관 특성평가 결과, 20% 과산화수소수에 $TiO_2$ 첨가한 경우 월등한 미백효과를 나타남을 알 수 있었으며 $TiO_2$ 광촉매를 사용하면 치아미백을 위한 미백제 적용시간을 단축시킬 수 있음을 알 수 있다. 이러한 결과는 향후 치아 미백제 개발에 촉매의 활용을 통하여 미백 효과를 향상시킬 수 있는 연구의 제안으로 치아미백 제품개발에 기여할 수 있을 것이다.