• Macromolecular Research
• /
• 제13권1호
• /
• pp.73-79
• /
• 2005

Poly(L-lactic acid-co-succinic acid-co-l,4-butane diol) (PLASB) was synthesized by direct condensation copolymerization of L-lactic acid (LA), succinic acid (SA), and 1,4-butanediol (BD) in the bulk using titanium(IV) butoxide as a catalyst. The weight-average molecular weight ofPLASB was $2.1{\times}10^{5}$ when the contents of SA and BD were each 0.5 mol/100 mol of LA. Electrospinning was used to fabricate porous membranes from this newly synthesized bioabsorbable PLASB dissolved in mixed solvents of methylene chloride and dimethylformamide. Scanning electron microscopy (SEM) images indicated that the fiber diameters and nanostructured morphologies of the electrospun membranes depended on the processing parameters, such as the solvent ratioand the polymer concentration. By adjusting both the solvent mixture ratio and the polymer concentration, we could fabricate uniform nanofiber non-woven membranes. Cell proliferation on the electrospun porous PLASB membranes was evaluated using mouse fibroblast cells; we compare these results with those of the cell responses on bulk PLASB films.

• 한국표면공학회지
• /
• 제49권6호
• /
• pp.521-529
• /
• 2016

In this study, titanium nanotubes, prepared by anodization method, showing high surface and strong chemical stability in acidic and basic media, have been employed for the application to the electrodes for water splitting in KOH solution. Due to its high polarization resistance of $TiO_2$ itself, proper catalysts are essentially required to reduce overpotentials for water oxidation and reduction. Most of academic literature showed noble metal catalysts for foreign dopants in $TiO_2$ electrodes. From commercialization point of view, screening of low-cost catalyst is important. Herein, we propose molybdenum oxide as low-cost catalysts among various catalysts tested in the experiments, which exhibits the highest performance for hydrogen evolution reaction in highly alkaline solution. We showed that molybdenum oxide doped electrode can be operated in extreme acidic and basic conditions as well.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

본 연구에서는 광촉매의 광자효율을 증가시키고, 물성을 변화시켜 광촉매 성능을 향상시키기 위하여, 자동차 폐 촉매에서 추출된 귀금속 용액 또는 $H_2PtCl_6$ 용액을 수열합성법에 의해 제조된 $TiO_2$와 상업용 $TiO_2$인 P-25(Degussa Co.)를 함침시켜 변조된 광촉매를 제조하였다. 그리고 변조된 광촉매는 ICP-AES, EDS, UV-DRS, XRD, XANES, SEM에 이용하여 물성분석 하였다. 그리고 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액을 함침시킨 광촉매를 변조하여 band-gap energy를 1.76eV(705 nm)의 가시광 영역까지 조절하였다. 변조된 광촉매는 PVC가 주성분인 벽지 코팅제와 농도별로 혼합하여 광화학반응을 위한 기능성 도료를 제조하였다. 이 도료를 사용하여 광촉매가 코팅된 기능성 벽지를 제조하였으며, 제조된 벽지의 광촉매 성능을 평가하였다. 반응모델 물질로 NO를 이용하여 촉매 조성, 반응물 농도, 벽지의 촉매 담지량, 반응시간에 따른 광 화학반응속도를 측정하였다. 그 결과 폐 자동차 촉매전환기의 추출용액으로 변조된 $TiO_2$의 광촉매 활성이 크게 증가하였음을 알 수 있었고 그 중에서도 P-25에 추출용액을 함침시킨 P-25(w)의 광촉매가 가장 우수한 광촉매활성도를 나타내었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.247-259
• /
• 2008

카올리나이트(kaolinite) 분말의 티타니아(Titania, $TiO_2$) 포팅을 위한 출발물질로서 인도네시아산 카올리나이트와 티타늄-아이소프로폭사이드(titanium isopropoxidc, TIP)가 사용되었으며, 실험은 졸-겔법(sol-gel method)으로 수행되었다. 또한 강매로서 에탄올이, 가수분해 반응을 위해 물이 사용되었으며 촉매로서 염산을 첨가하였다. 카올리나이트 분말의 소성여부에 따른 영향을 검토하기 위해 카올리나이트와 메타카올리나이트(metakaolinite)를 대상으로 각각 실험하였으며, 반응 혼합물의 몰비, 교반시간, 숙성시간, 결정화 시간과 온도의 변화에 따른 티타니아 결정도를 검토하였다. 실험조건 TIP 0.1 몰(mol), 물 0.15 몰, 염산 0.005 몰, 에탄을 100 ml, 카올리나이트 50 g, 교반 4시간, 숙성 24시간, 결정화온도 $1050^{\circ}C$, 결정화 2시간에서 가장 높은 아나타제 결정도 17.61%를 나타냈다. 결정화온도의 변화에 따른 아나타제 결정도 분석결과, 카올리나이트와 메타카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아는 $1050^{\circ}C$와 $1200^{\circ}C$에서 각각 37.61%, 17.39%로 최고의 결정도가 관찰되었다. 즉, 카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아가 메타카올리나이트에 비해 더 낮은 온도에서 더 높은 결정도를 나타냈다.

• 한국광물학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2015

광석에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 사용된 청화법으로부터 시안이 유출되어 광석 내 존재하는 중금속들과 결합하여 다양한 형태의 시안화합물이 생성된다. 이러한 시안화합물은 난분해성 오염물질로서 인간을 포함한 생태계에 악영향을 끼친다. 결합력에 따라서 중금속과 결합한 시안화합물은 공유결합성 화합물(weak acid dissociable, WAD)과 착화합물(strong acid dissociable, SAD) 등으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 시안화합물의 존재 형태별 광촉매 산화 효율을 비교 평가하였다. 특히 자외선 LED 광원의 파장과 광촉매 표면 개질이 시안화합물의 분해에 미치는 영향을 살펴보았다. 실험 결과, 동일한 광촉매 산화 조건에서 자유 시안보다는 중금속과 결합한 시안화합물의 광산화 분해 효율이 떨어짐을 알 수 있었다. 그리고 자유 시안의 경우에는 짧은 파장에서 광촉매 산화가 효과적이었지만 중금속과 결합한 시안화합물의 경우에는 긴 파장에서 광산화 분해능이 더 높게 나타났다. 그리고 광촉매 표면 개질에 의하여 광촉매 산화 공정의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.223-233
• /
• 2014

광산에서 순도 높은 금은을 추출하기 위해 청화법을 이용해 왔다. 이러한 광산 활동에서 많은 양의 시안이 사용되어 왔으며 이에 따라 고농도의 시안을 함유한 광산폐수가 발생되어 광산 주변 지역의 수계를 오염시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 시안함유 광산폐수 및 침출수로부터 시안을 제거하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 UV-LED 광원을 이용한 광산화 공정에 대하여 연구하였다. 기존 광산화 공정에서는 주로 UV 램프가 광원으로 많이 사용되었지만 여러 가지 단점으로 인하여 본 연구에서는 그 대체 광원으로 UV-LED의 적용 가능성을 평가하였다. 세 종류의 $TiO_2$의 광산화 효율을 평가한 결과, 아나타제와 루틸이 혼합된 Degussa P25가 광산화 효율이 가장 좋은 것으로 확인되었다. 또한 형태와 파장이 다른 네 종류의 UV-LED를 비교 평가한 결과, 365 nm 램프형 > 365 nm 캔형 > 280 nm 캔형 > 420 nm 램프형 순으로 제거효율이 좋은 것으로 나타났다. 본 연구는 UV-LED는 기존의 UV 램프의 단점을 극복할 수 있는 대체광원으로서 광산화 공정에 적용 가능하다는 것을 입증하였으며, 시안의 광산화 효율은 $TiO_2$ 광촉매의 종류에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• Carbon letters
• /
• 제22권
• /
• pp.48-59
• /
• 2017

This study synthesized pure anatase carbon doped $TiO_2$ photocatalysts supported on a stainless steel mesh using a sol-gel solution of 8% polyacrylonitrile (PAN)/dimethylformamide (DMF)/$TiCl_4$. The influence of the pyrolysis temperature and holding time on the morphological characteristics, particle sizes and surface area of the prepared catalyst was investigated. The prepared catalysts were characterized by several analytical methods: high resolution scanning electron microscopy (HRSEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller (BET), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XRD patterns showed that the supported $TiO_2$ nanocrystals are typically anatase, polycrystalline and body-centered tetragonal in structure. The EDS and XPS results complemented one another and confirmed the presence of carbon species in or on the $TiO_2$ layer, and the XPS data suggested the substitution of titanium in $TiO_2$ by carbon. Instead of using calcination, PAN pyrolysis was used to control the carbon content, and the mesoporosity was tailored by the applied temperature. The supported $TiO_2$ nanocrystals prepared by pyrolysis at 300, 350, and $400^{\circ}C$ for 3 h on a stainless steel mesh were actual supported carbon doped $TiO_2$ nanocrystals. Thus, $PAN/DMF/TiCl_4$ offers a facile, robust sol-gel related route for preparing supported carbon doped $TiO_2$ nanocomposites.

• 폴리머
• /
• 제29권3호
• /
• pp.314-319
• /
• 2005

촉매인 stannous octeate 존재 하에서 글리콜리드를 이관능성 개시제인 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol과 반응시켜 4가지 종류의 새로운 지방족 디올을 합성하였다. 이들 새로운 디올과 succinic acid, adipic acid, 혹은 suberic acid와 titanium(IV) isopropoxide 촉매하에서 170, 190, 또는 $220^{circ}C$에서 축합중합 시켜 분자구조가 규칙적으로 배열된 새로운 지방족 폴리에스테르와 무질서한 구조를 갖는 폴리에스테르를 각각 얻었다. 이들 지방족 폴리에스테르들의 유리전이온도($T_g$)는 -40에서 $30^{circ}C$ 사이였다. 또한 $170^{circ}C$에서 제조된 분자구조가 규칙적으로 배열된 폴리에스테르가 높은 온도에서 합성된 구조가 무질서한 폴리에스테르들보다 $T_g$가 $5-10^{circ}C$ 정도 높았다. 체외분해 실험 결과, 분자구조가 규칙적으로 배열된 폴리에스테르가 불규칙한 중합체보다 완충용액 속에서 가수분해속도가 느렸다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.28-33
• /
• 2014

This paper describes the surface modification effect of a Ti substrate for improved dispersibility of the catalytic metal. Etching of a pure titanium substrate was conducted in 50% $H_2SO_4$, $50^{\circ}C$ for 1 h-12 h to observe the surface roughness as a function of the etching time. At 1 h, the grain boundaries were obvious and the crystal grains were distinguishable. The grain surface showed micro-porosities owing to the formation of micro-pits less than $1{\mu}m$ in diameter. The depths of the grain boundary and micro-pits appear to increase with etching time. After synthesizing the catalytic metal and growing the carbon nano tube (CNT) on Ti substrate with varying surface roughness, the distribution trends of the catalytic metal and grown CNT on Ti substrate are discussed from a micro-structural perspective.

• 한국환경과학회지
• /
• 제18권11호
• /
• pp.1215-1224
• /
• 2009

This study evaluated the applicability of visible-light-driven N- and S-doped titanium dioxide($TiO_2$) for the control of low-level dimethyl sulfide(DMS) and dimethyl disulfide(DMDS). In addition, a photocatalytic unit(PU)-adsorption hybrid was evaluated in order to examine the removal of DMS and DMDS which exited the PU and a gaseous photocatalytic byproduct($SO_2$) which was generated during the photocatalytic processes. Fourier-Tranform-Infrared(FTIR) spectrum exhibited different surface characteristics among the three-types of catalysts. For the N- and S-doped $TiO_2$ powders, a shift of the absorbance spectrum towards the visible-light region was observed. The absorption edge for both the N- and S-doped $TiO_2$ was shifted to $\lambda$ 720 nm. The N-doped $TiO_2$ was superior to the S-doped $TiO_2$ in regards to DMS degradation. Under low input concentration(IC) conditions(0.039 and 0.027 ppm for DMS and DMDS, respectively), the N-doped $TiO_2$ revealed a high DMS removal efficiency(above 95%), but a gradual decreasing removal efficiency under high IC conditions(7.8 and 5.4 ppm for DMS and DMDS, respectively). Although the hybrid system exhibited a superior characteristic to PU alone regarding the removal efficiencies of both DMS and DMDS, this capability decreased during the course of a photocatalytic process under the high IC conditions. The present study identified the generation of sulfate ion on the catalyst surface and sulfur dioxide(maximum concentrations of 0.0019 and 0.0074 ppm for the photocatalytic processes of DMS and DMDS, respectively) in effluent gas of PU. However, this generation of $TiO_2$ would be an insignificant addition to indoor air quality levels.