• 제목/요약/키워드: UV/$H_2O_2$

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Photochemical Degradation of Dimethyl Phthalate by Fe(III)/tartrate/H2O2 System

  • Feng, Xianghua;Ding, Shimin;Xie, Faping
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3686-3690
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    • 2012
  • Photochemical degradation of dimethyl phthalate (DMP) in Fe(III)/tartrate/$H_2O_2$ system was investigated utilizing fluorescent lamps as the primary light source. Effects of initial pH, light source, and initial concentration of each reactant on DMP photodegradation was examined. The results show that the system was able to effectively photodegrade DMP utilizing visible light. Fluorescent lamp, halide lamp, UV lamp and sunlight could all be used as the light sources. The optimal pH ranged among 3.0-4.0 for the system. Increases of the initial concentrations of Fe(III) and $H_2O_2$ accelerated the photodegradation of DMP, whereas excessively high initial tartrate concentration resulted in the decrease of photodegradation efficiency and rate of DMP.

Photo-induced Isomerization and Polymerization of (Z,Z)-Muconate Anion in the Gallery Space of [LiAl2(OH)6]+ Layers

  • Rhee, Seog-Woo;Jung, Duk-Young
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권1호
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    • pp.35-40
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    • 2002
  • Photoreaction of guest organic anions in layered organic-inorganic hybrid materials was investigated. The layered hybrids were synthesized by an anion-exchange reaction of $[LiAl_2(OH)_6]Cl{\cdot}yH_2O$ layered double hydroxide with aqueous (Z,Z)- and (E,E)-muconates under inert atmospheric condition, to give new organicinorganic hybrids of $[LiAl_2(OH)_6]_2[(Z,Z)-C_6H_4O_4]{\cdot}zH_2O$ and $[LiAl_2(OH)_6]_2[(E,E)-C_6H_4O_4]{\cdot}H_2O$, respectively. The basal spacings calculated by XRPD of intercalates indicate that muconate anions have almost vertical arrangements against the host $[LiAl_2(OH)_6]^+$ lattices in the interlayer of organic-inorganic hybrid materials. When UV light was irradiated on the suspension of $[LiAl_2(OH)_6]_2[(Z,Z)-C_6H_4O_4]{\cdot}zH_2O$, the (Z,Z)-muconate anions of the gallery space of hybrids were polymerized in the aqueous media while it was isomerized into more stable (E,E)-muconate in the methanollic suspension in the presence of catalytic amount of molecular iodine. All the products were characterized using elemental analysis, TGA, XRPD, FT-IR, $^1H$ NMR and $^{13}C$ CP-MAS NMR.

스펀지에 고정한 광촉매를 이용한 안료의 탈색 (Decolorization of Dye Using Immobilized Photocatalyst onto Sponge)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.415-422
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    • 2005
  • The photocatalytic decolorization of Reactive Red 2B(RR2B) was studied using immobilized photocatalyst/UV System. Two pairs of 20 W UV-B and UV-C lamps were employed as the light source. Immobilization of $TiO_2$ was carried out using sponge (as the photocatalyst body) and silicone sealant(as the binder). The effects of parameters such as the thickness, pore size of sponge photocatalyst and attached material on the reactor bottom were investigated. The results showed that the optimum thickness of sponge photocatalyst was 1 cm. Decolorization of reactor which had the bottom coated $TiO_2$ was higher than that of reactor attached aluminum plate. Decolorization of photocatalyst with large pore size(mean pore size, 3.8 mm) was higher than that of the small(mean pore size, 1.75 mm). Initial decolorization of RR2B could be descrived using the Langmuir-Hinshelwood(L-H) model and gave constant values of $0.55mg/l{\cdot}min(k)\;and\;2.65{\times}10^{-2}l/mg(K)$, respectively.

The Effect of $H^+$ on Reduction of $[Co(NH_3)_4(C_2O_4)]^+$ with $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$

  • Lim, Joo-Sang;Lee, Jae-Weon;Kang, Seung-Gu;Park, Byung-Kak
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권4호
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    • pp.303-306
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    • 1990
  • Kinetic studies were carried out for the redox reaction of $[Co(NH_3)_4(C_2O_4)]^+$ with aqueous $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ solution in the present of $H^+$ by UV/VIS-spectrophotometric method. It was found that the order of $H^+$ for the reaction is first one in the higher $H^+$ concentration range of $1.67×10^{-1} M{\sim}1.00 M,$ while second order in the lower range of $6.30×10^{-2} M{\sim}1.67{\times}10^{-1} M.$ Reaction order of the substrates was found to be first order with respect to each of them. Accordingly overall reactions are third or fourth order. The results of calculation for the Extended Huckel Molecular Orbital theory contribute to estimate the preferred intermediates, bridging form of binuclear complex. On the basis of these results, we propose that this redox reaction proceed via inner-sphere reaction mechanism.

Comparison of Phenol Removal between Electrochemical Reaction and Plasma Reaction

  • Kim, Dong-Seog;Park, Young-Seek
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.905-916
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    • 2016
  • The characteristics of phenol removal and $UV_{254}$ matters variance were investigated and compared by the variation of operating factors (NaCl concentration, air flow rate, initial phenol concentration) in electrochemical reaction (ER) and dielectric barrier discharge plasma reaction (DBDPR), respectively. The phenol removal rate was shown as $1^{st}$ order both in ER and DBDPR. Also, the absorbance of $UV_{254}$ matters which means aromatic intermediates was analyzed to investigate the complete phenol degradation process. In ER, the phenol degradation and aromatic intermediates production rates increased by the increase of NaCl concentration. However, in DBDPR, the variation of NaCl concentration had no effect on the degradation of phenol and $UV_{254}$ matters. Air flow rate had a little effect on the removal of phenol and the variation of $UV_{254}$ matters in ER. The phenol removal rate in ER was a little higher than that in DBDPR. The produced $H_2O_2$ and $O_3$ amounts in ER were 2 times and 10 times higher than those in DBDPR. The chlorine intermediates ($ClO_2$ and free chlorine) were produced in ER, however, they were not produced in DBDPR.

TiO2 졸-겔 코팅 막에 의한 Humic Acid의 광분해 -화학적 산화법에 의한 부식산의 분해처리 기술에 관한 연구 (II)- (The Photocatalytic Degradation of Humic Acid by TiO2 Sol-Gel Coating -Characterization of Humic Acid in the Chemical Oxidation Treatment (II)-)

  • 석상일;안복엽;서태수;이동석
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.765-773
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    • 2000
  • $TiO_2$ 코팅매체를 이용한 humid acid의 광분해 특성을 조사하였다. $TiO_2$ 코팅은 $TiOCl_2$ 수용액을 암모니아수로 침전시킨 겔을 과산화수소로 용해한 용액 혹은 졸이나 titanium tetraisopropoxide (TTIP)의 가수분해로부터 제조한 졸을 이용하여 dip-coating법으로 제조하였다. Titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸을 이용한 코팅층은 X-선 회절 분석으로부터 $25^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 온도 범위에서 모두 anatase형 결정구조를 가지고 있었다. 반면에 TTIP의 가수분해로 생성된 졸로부터 만든 코팅막은 $400^{\circ}C$ 이상에서 anatase의 결정형이 나타났다. 이로부터 titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸은 내열성 및 비내열성 기판에도 결정성 $TiO_2$ 코팅층을 만들 수 있는 장점이 있다. 코팅막의 두께 및 균일성은 인출속도, 코팅졸의 농도 및 코팅 횟수에 영향을 받았으며, 코팅막의 두께에 따라 다양한 간섭색상을 나타냈다. 0.2M 졸을 이용하여 인출속도 2.5cm/min로 2회 코팅했을 경우, 약 50nm 두께의 투명하면서도 균일한 흐린 남색을 띠는 $TiO_2$ 코팅막을 얻을 수 있었다. 이상의 방법으로 직경 0.3cm의 유리구슬에 $TiO_2$ 코팅막을 제조한 후 $580cm^3$의 반응조를 사용하여 $UV/H_2O_2$ 공정으로 humic acid를 40분 동안 광반응시킨 결과, 초기 시료의 $COD_{cr}$ (40ppm) 을 약 85% 이상, 흡광물질을 약 95% 이상 제거하였다.

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정수처리공정에서 조류유래 유기물질의 제거 (Removal of Algogenic Organic Matter in Drinking Water Treatment Process)

  • 박세진;차일권;윤태일
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.377-384
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    • 2005
  • 조류는 호소의 부영양화 현상을 발생시킬 뿐 아니라 전반적인 정수처리공정에 많은 문제를 야기 시키고 있다. 그 중에서도 조류 세포와 조류유래 유기물질(Algogenic Organic Matter; AOM)은 휴믹물질처럼 염소 소독 시 유해성 물질인 소독부산물질(Disinfection By-Products; DBPs)을 형성하는 전구물질이다. 본 연구는 전 염소처리와 응집공정에 의한 조류유래 유기물질의 제거특성 변화를 확인하였으며, 또한 부영양화된 호소수 처리 공정으로 철(III)을 이용한 고도응집공정과 UV산화 공정의 적용성을 평가하였다. 전 염소처리공정은 조류제거에는 효과적이지만 수중의 DOC(Dissoluble Organic Carbon)농도와 TMHs(Trihalomethanes) 생성량을 증가시켰다. 응집실험에서는 응집 반응 pH가 조류유래 유기물질과 소독부산물질 제거에 있어 중요한 인자로 작용하였으며, 중성 pH에서 보다 낮은 반응 pH 5에서 DOC, THMs 제거율이 각각 50%와 28% 향상되었다 조류유래 유기물질과 THMs제거에 있어 UV 산화 공정을 적용한 결과, $UV/H_2O_2/Fe^{3+}$ 공정이 가장 효과적이었지만, 반응 pH를 조정한 고도응집공정보다는 효과적이지 않았다.

UV 조사한 신립초 및 케일 녹즙의 항산화 활성 및 아질산염 소거작용의 변화 (Changes in Antioxidant and Nitrite Scavenging Activities of Angelica keiskei and Brassica loeracea var. acephala Vegetable Juices Treated with UV Irradiation during Storage)

  • 최구희;권상철;이경행
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.1187-1193
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    • 2010
  • 녹즙은 가열살균공정을 거치지 않기 때문에 유통기한이 매우 짧아 비가열 살균기술 중의 하나인 UV 살균처리 방법을 이용하여 신립초 및 케일 녹즙을 제조한 후 저장기간에 따른 항산화 활성의 변화 및 아질산염 소거능의 변화를 측정하였다. 저온살균방법 중 UV 처리 기술을 이용하여 신립초 및 케일 녹즙을 제조한 후 UV 처리에 따른 저장기간 내 항산화 활성의 변화 및 아질산염 소거능 변화를 측정하였다. 신립초 및 케일 녹즙의 polyphenol 화합물의 함량은 UV 처리에 의하여 다소 감소하였으며 저장기간이 증가할수록 대조군 및 UV 처리군 모두 polyphenol 화합물의 함량이 감소하였다. DPPH 전자공여능의 변화는 UV 처리 직후 대조군에 비하여 UV 처리군이 다소 높은 활성을 보였고 저장기간 내내 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 또한 UV 처리군 간에는 크게 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. ABTS 활성을 보면 UV 처리 직후 녹즙의 활성은 대조군에 비하여 UV 처리군이 다소 낮게 나타났으며 케일의 경우 UV 처리군간에는 처리 유속이 느릴수록 낮게 나타났다. 금속이온 제거능에서는 신립초의 경우 UV 처리 직후 대조군이 가장 높았고 UV 처리군이 다소 낮은 활성을 보였으며 UV 처리 유속과는 크게 관계없는 것으로 나타났다. 케일의 경우, 대조군과 UV 처리군 모두 제조 직후 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났으며 저장기간에 따른 변화는 신립초와 마찬가지로 증가하는 경향이었다. 지질과산화 억제능은 신립초와 케일 모두 blank에 비하여 낮은 O.D.값을 보여 지질과산화 억제능이 있었으며 대조군보다 UV 처리군이 다소 높은 O.D.값을 보여 UV 처리 시 지질과산화 억제능이 감소함을 나타냈다. 아질산염 소거능의 경우, 대조군과 UV 처리군 모두 큰 차이가 없었으며 pH 1.2에서 가장 높은 소거활성을 나타내었다.

염료폐수 분해를 위한 가시광 감응형 Pt-C-TiO2 광촉매의 합성 (Synthesis of Visible-working Pt-C-TiO2 Photocatalyst for the Degradation of Dye Wastewater)

  • 한미선;윤창연;이종협
    • 청정기술
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    • 제11권3호
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    • pp.123-128
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    • 2005
  • $TiO_2$는 금속 산화물의 일종으로서 자체가 가지고 있는 물리화학적 안정성, 무독성, 탁월한 유기물의 산화분해력 등으로 인해 저농도의 환경 유해물질 정화 분야로 응용이 활발히 연구되고 있는 반도체 물질이다. 그러나 $TiO_2$는 자외선 영역대(${\lambda}$ < 387 nm, 태양광의 2.7%가 UV)의 빛을 통해서 활성을 나타내고, 여기된 전자의 빠른 전자-정공 재결합속도로 인해 광 효율이 저하되는 단점을 갖는다. 따라서 광 감응 파장대를 넓히고 재결합속도를 길게 함으로써 광효율을 높이고, 광촉매 활성을 증대하는 방향으로 연구의 초점이 모아지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 광촉매의 광 감응 파장대를 가시광선 영역으로 확대함과 동시에 여기된 전자와 정공의 재결합시간을 연장하기 위하여 백금(Pt)이 광침적(photodeposition)된 탄소(C) 도핑 $TiO_2$를 제조하였다. 제조한 $Pt-C-TiO_2$의 특성은 전자투과현미경(Transmission Electron Microscopic; TEM), 질소흡탈착법(Brunauer-Emmett-Teller method; BET), X-ray 회절 분석법(X-ray Diffractometer; XRD), 분광 산란 광도계(UV-visible diffuse reflectance spectroscopy; UV-Vis DRS), X-ray 광전자 광도계(X-ray Photoelectron Spectroscopy; XPS)를 통하여 살펴보았다. $Pt-C-TiO_2$의 광촉매 활성을 검증하기 위하여 아조 계열의 붉은색 염료인 Acid Red 44 ($C_{10}H_7N=NC_{10}H_3(SO_3Na)_2OH$)의 광분해 실험을 수행하였다. 광원은 Xe arc 램프(300 W, Oriel)를 사용하였으며 420 nm 이하 제거 필터를 사용하여 가시광 영역대의 빛만을 조사되도록 하였다. 그 결과, 제조한 $Pt-C-TiO_2$는 가시광선 하에서 사용제품과 비교하여 월등히 뛰어난 분해력을 보이며 $C-TiO_2$의 활성을 한 층 더 향상시킴을 확인하였다. 이는 무한 에너지 자원인 태양광을 이용한 염료 폐수 정화 시스템 응용으로의 유용한 결과라 할 수 있겠다.

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피부 미용에 있어서 자외선 차단제의 개발 및 유효 안전성 (Development and Efficiency-Stabilization of UV Blocking Agents Used to Skincare)

  • 김상춘;남기대;이향우
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.157-163
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    • 1995
  • The ultraviolet blocking agents used to skincare are largely classified ultraviolet scattering agent and ultraviolet absorbent agents. There are UVC, UVB, and UBA in ultraviolet ray(UV) showing shorter wavelength than visible light. Both visible light and UVA give rise to 1st dark-skinned phenomena. On exposure of the skin to UV, phenomena of skin variation are termed sunburn or suntan. There are chronic and acute adverse reactions in skin response to UV. The latter is caused by UVB, which has mainly effects on the skin. But lately due to destruction of ozone layer, UVA has more serious irritation on the skin than UVB. In this paper spectrometric properties of UV absorbent agents such as PABA, octyl-PABA, Urocanic acid, and 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone in vitro have been investigate. As results, it was found that the three fomer were more suitable than the last. UV scattering measurements on the sample used inorganic pigments showed that pigments containing titanium dioxide had a better scattering effects than the inorganic pigments such as $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$, etc.