• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.290-298
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• 2009

본 논문에서 Fe-활성탄소 섬유(ACF)/$TiO_2$ 복합체 광촉매를 졸-겔 방법에 의하여 제조하였다. 합성된 광촉매는 UV조사하에서 MB용액의 광분해에 사용되었다. BET 데이터는 Fe와 Ti의 여러 가지 농도를 가지고 처리된 ACF의 표면에서 흡착 특성을 보여준다. SEM 사진에서 보여지는 것처럼, 철 혼합물과 $TiO_2$는 ACF 표면에 활착되어 있음을 나타내었다. X선 분말 회절법으로부터 얻어진 결과는 복합체로부터 FeO+$TiO_2$, Anatase 및 Rutile 구조의 결정상을 나타내었다. 원소분석을 위한 EDX spectra는 Fe와 함께 C, O, Ti의 peak들이 존재함을 나타내었다. MB 분해에 대한 활성은 $TiO_2$의 광분해와 Fe의 photo-Fenton 효과로 인해 전자/hole쌍 반응으로부터 파생된 -OH 라디칼들에 의한 것으로 여겨진다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제10권S_3호
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• pp.149-155
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• 2001

In recent years, rapid technological advances in the textile and dyeing industry have yielded benefits to society but have also generated new and significant environmental problems. The treatment alternatives applicable for the removal of color vary, depending upon the type of dye wastewater Advanced oxidation processes are considered to provide more permanent merits. One of these oxidation treatments attracting much attention is photocatalytic oxidation, which uses TiO$_2$ due to its non-toxic, insoluble liquid as well as a highly reactive nature under UV irradiation. This study sets out to demonstrate the effect of photocatalyst dosage, dye concentrations, pH and light intensity on color removal efficiency under aerobic conditions. The results of this study show Rhodamine B(RhB) was not decolorized when a dye solution was exposed only to air or treated by TiO$_2$ only In the presence of both TiO$_2$ and UV light, however, the presence of RhB decreased up to 95 % within 60minutes. The more addition TiO$_2$ and the more diluted dye solution, showed a higher removal rate.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권6호
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• pp.418-424
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• 2000

sol-gel 방법으로 순수한 $TiO_2$와 Pb가 10 mol % 첨가된 $TiO_2(Pb_xTi_{1-x}O_2$(x = 0.1)) 분말과 박막을 제조하였다. $TiO_2$제조에는 titanium isopropoxide와 ethanol이 $Pb_xT_{1-x}O_2$(x = 0.1) 제조에는 lead acetate trihydrate와 titanium triisopropoxide monoacethylacetonate이 사용되었다. P-type Si(100) wafer, ITO glass 기판 위에 sol-gel spin-coating방법으로 박막을 형성시켰으며 상(phase)의 형성과 결정화를 위해서 400~$800^{\circ}C$에서 열처리하였다 준비된 분말 및 박막의 특성은 TGA/DTA, XRD, SEM, UV-visible spectrometer를 이용하여 검토하였다. XBD 측정 결과 A(101)면으로 우선 배향된 다결정성 anatase 형의 분말 및 박막을 얻을 수 있었고 Pb가 첨가된 박막에 대한 d-값의 작은 변화가 관측되었는데 이는 Pb가 $TiO_2$살창으로 들어왔음을 의미한다. UV-visible투과 스펙트럼측정 결과에 의하면 Pb가 첨가된 박막에서 투과 스펙트럼의 흡수파장이 장파장쪽으로 이동하는데 이는 Pb가 첨가되면 밴드 갭의 축소가 일어남을 의미한다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제12권2호
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• pp.37-42
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• 2016

$CeO_2$ nanoparticles were prepared by a flame spray pyrolysis from aqueous solution of cerium nitrate. The morphology, structure crystallinity and specific surface area of as-prepared nanoparticles were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), and Brunauer-Emmett-Telle (BET). The $CeO_2$ nanoparticles about 5 nm in diameter showed a cubic fluorite structure and polyhedral morphology. The average particle size increased as the cerium nitrate concentration increased. UV absorption performance of the as-prepared nanoparticles was measured by UV-visible spectroscopy. UV absorption of $CeO_2$ nanoparticles was more effective than that of commercial $TiO_2$ nanoparticles. Effect of dopants such as Ti and Zn to $CeO_2$ nanoparticles on UV absorption properties was also investigated. In case of $Ti/CeO_2$, and $Zn/CeO_2$ nanoparticles, they showed a little higher UV absorption values compared with $CeO_2$ nanoparticles. The as-prepared nanoparticles can be promising materials with high UV absorption value.

• 멤브레인
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• 제23권1호
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• pp.61-69
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• 2013

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 유기물질의 영향 및 정밀여과(MF), PES 구 흡착, 광산화의 역할을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총여과부피($V_T$)를 통해서 비교 및 고찰하였다. 휴믹산의 농도가 증가함에 따라 급격한 막오염으로 인해 $R_f$는 증가하고 J는 감소하였으며, $V_T$는 휴믹산의 농도가 2 mg/L인 조건에서 가장 높았다. 광산화와 흡착의 영향을 알아보기 위해 휴믹산의 농도 4 mg/L와 6 mg/L에서의 결과를 비교하였다. 두 가지 조건에서 공통적으로 정밀여과(MF)만의 단독공정에서 막오염이 급격하게 진행되어 $R_f$값이 가장 높게 나타났고, 총여과부피($V_T$)는 광촉매와 자외선의 혼성공정(MF + $TiO_2$ + UV)에서 가장 높은 값을 나타내었다. 탁도와 유기물질의 평균처리효율은 MF + $TiO_2$ + UV 공정에서 가장 높은 값을 나타내었다.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권3호
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• pp.144-151
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• 2009

Photocatalytic degradation of methylene blue (MB) in aqueous solution was investigated using $TiO_2$ coated on various acid modified activated carbon fiber (ACF). The ACFs/$TiO_2$ composites were prepared from titanium n-butoxide (TNB) as titanium precursor and various acid modified ACFs. The prepared samples are heat treated at 973 K. Then the ACF/$TiO_2$ composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray analysis (EDX). Moreover, photocatalytic degradation of MB by the ACF/$TiO_2$ composites was determined under UV irradiation. The results shows that the photocatalytic activity of ACF/$TiO_2$ composites ($AT1{\sim}AT4$) prepared with TNB and various acid modified ACF was much better than that of ACF/$TiO_2$ composite (AT) prepared with TNB and non-acid modified ACF, and the effects improved with order of sample AT3 > AT4 > AT1 > AT2.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권5호
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• pp.251-255
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• 2009

나노사이즈의 귀금속을 $TiO_2$ 매트릭스에 균질하게 분산 시킨 구조는 염료감응형 태양전지의 유망한 광전극 특성을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이와 같은 금 및 백금 나노미립자를 균질하게 분산된 구조의 광전극을 제작하기 위하여 석영 및 ITO 기판위에 동시스퍼터법에 의하여 박막을 합성 하였다. XRD분석을 통하여 상분석을 수행 한 결과 합성된 나노컴포지트는 Rutile상이 지배적인 결정 구조를 나타냈으며 열처리를 $600^{\circ}C$까지 진행함에 따라 $TiO_2$ 결정성의 향상 및 귀금속인 금 및 백금의 나노미립자가 증가 하는 결과를 나타내었다. 귀금속인 금 및 백금이 분산된 $TiO_2$ 광전극에서는 자외선(UV) 영역을 포함하여 가시광(VIS) 영역의 빛의 조사에 광전류 응답 특성을 발현 하였다. 가시광선 영역에서 발현된 광전류 응답 특성은 나노사이즈로 분산된 금 및 백금 금속과 $TiO_2$와의 계면 준위에 기인 한 것으로 판명 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3031-3038
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• 2009

코발트 적재된 활성탄소섬유(ACFs)는 이산화티탄($TiO_2$) 광촉매 반응을 촉진시키는 것을 발전되었다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매는 SEM, XRD, EDX 및 UV-vis 분광기를 사용하여 분석하였다. Co-ACFs/$TiO_2$ 광촉매에 대한 메틸렌불루(MB)의 분해 효과는 300분 반응해서 거의 100%를 도달하였다. 용액에 있는 MB 분자들은 ACFs의 흡착에 의해 $TiO_2$ 입자의 주위에 응축한다고 가정되었다. 그래서 이 광촉매 복합체는 MB 광분해에 대한 활성탄의 흡착성과 $TiO_2$의 광촉매 특성의 결합한 성능을 가지고 있다. 코발트가 전자 천이 효과를 가지고 있기 때문에 MB 용액의 광분해가 증가되는 것으로 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제28권A호
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• pp.19-22
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• 2008

In recent years, much attention has been paid to "Photocatalytic oxidation" as an alternative technique, where the pollutants are degraded by UV-irradiation in the presence of a semiconductor suspension such as titanium dioxide. $TiO_2$ is the most often used photocatalyst due to its considerable photocatalytic activity, high stability, non-environmental impact and low cost. 1n this research, the photocatalytic degradation of humic acid, acetaldehyde and methylene blue in $UV/TiO_2$ systems has been stydied. The effect of calcination temperature for manufacturing of $TiO_2$ photocatalysts and type of photocatalysts on photodegradation has been investigated. Photocatalysts with various metal ions(Mn, Fe, Cu and Pt) loading are tested to evaluate the effects of metal ions impurities on photodegradation. The photodegradation efficiency with $Pt-TiO_2$ or $Fe-TiO_2$ or $Cu-TiO_2$ is higher than Degussa P-25 powder. However, the photodegradation efficiency with $Mn-TiO_2$ is lower than Degussa P-25 powder. The photocatalytic properties of the nanocrystals were strongly dependent upon the crystallinity, particle size, standard reduction potential of various transition metal and electronegativity of various transition metal. As a result photocatalysts with various metal ion loading evaluated the effect of photodegradation.