• 제목/요약/키워드: UV 광촉매

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Spin-coating법에 의한 $TiO_2$의 광촉매 효율 (Photocatalytic Efficiency of $TiO_2$Thin Films by Spin-coating)

  • 김범준;변동진;이중기;박달근
    • 한국재료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.264-269
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    • 2000
  • $TiO_2$sol(30wt%, anatase)을 이용하여 스핀코팅으로 유리기판에 $TiO_2$박막을 제조하였다. 박막의 두께는 코팅주기의 횟수가 조절하였다. 한 코팅주기는 스핀코팅, 건조, 열처리를 포함한다. 박막의 반응성은 막 위에서의 자외선강도가 0.44와 2.mW/$\textrm{cm}^2$인 조건에서 벤젠기체의 광분해 속도를 통해 조사하였다. 박막의 두께가 증가할수록 표면적으로 증가로 인해 반응성은 증가하였으며, 0.44mW/$\textrm{cm}^2$일 때 4$\mu\textrm{m}$정도 이상의 두께에서 반응성은 더 이상 증가되지 않았다. porous한 $TiO_2$박막은 비교적 넓은 유효표면적을 가지고 있으며, 그것은 비교적 높은 자외선 강도하에서 박막두께에 따라 반응속도를 증가시키는 결과를 낳았다.

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졸-겔 방법으로 제조한 TiO2박막 광촉매의 물성 분석과 광화학 반응 (Photochemical Reaction and Characterization of TiO2 Thin Film Photocatalyst Fabricated by Sol-Gel Method)

  • 임희섭;이용희;손종윤;유윤식;이동환;성대동
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.187-193
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    • 2005
  • 광촉매 $TiO_2$박막은 titanium (IV) isopropoxide, 에탄올, HCl을 일정한 비율로 졸-겔방법에 의해 제작하였다. SEM에 의한 표면관찰에서는 $500^{\circ}C$에서 5회 반복해서 코팅하여 제작한 것이 우수했다. EDX에 의한 성분비는 spin코팅이 O : Ti의 atom%가 61 : 39로 dip코팅보다 우수했다. 그리고 박막제작의 온도에 따라서 anatase상에서 rutile상으로 결정구조가 변화되어 가는 것을 XRD측정으로 알았다. 제작한 $TiO_2$박막에 UV빔을 조사해서 얻은 TOC의 광분해효율이 1 h 이내에 20~65%를 나타내었고, 그 이후에는 서서히 감소하는 것을 확인했다.

$TiO_2$광촉매 막을 이용한 수용액상 유기물의 산화효율 (Oxidation Efficiency of Organic Compounds in Water Using $TiO_2$ Photocatalytic Membranes)

  • 현상훈;심세진;정연규
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.39-39
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    • 1993
  • 반도성 세라믹 광촉매 막 반응기 (membrane reactor)에 의한 난분해성 유독 유기물질의 분해공정을 개발하기 위한 기초연구로서 $TiO_2$ 막 반응기의 formic acid 및 trichloromethane에 대한 광분해 효율이 연구되었다. 막 반응기는 용액의 정밀여과 (microfiltration)는 물론 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 다공성 $TiO_2$ 튜브 (평균기공 : $0.2 \mu m$)를 이용한 새로운 타입으로 ㅐㄱ발되었으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. 또한 반응기의 광분해 효율을 증진시키기 위하여 슬립케스팅법으로 제조한 $TiO_2$ 튜브표면을 $TiO_2$ 졸로 코팅하였다.

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플라즈마/광촉매 결합시스템에 의한 톨루엔 제거특성 (Removal Characteristics of Toluene by the Combined Plasma/Photocatalyst System)

  • 여석준;허용숙
    • 동력기계공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.64-71
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    • 2007
  • The main purpose of this study is to analyze the characteristics of toluene removal by plasma, photocatalyst, and plasma/photocatalyst system with the major parameters such as flow rate, inlet toluene concentration and applied voltage, etc., experimentally. In the combined plasma/photocatalyst process, rates of toluene conversion are represented as 99% at flow rate 250, 500 mL/min while, below 97% at flow rate 1000 mL/min due to the low residence time(reaction time) at the same applied voltage 4173 voltage and toluene inlet concentration 50 ppm. The intermediate products are detected by GC/MS analysis showing the small amounts of benzoic acid, benzyl alcohol and residual ozone concentration $0.04{\sim}0.05$ ppm generated by plasma process in the present system.

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광촉매와 자외선 램프를 이용한 선박평형수 처리장치 (Ballast Water Treatment System using TiO2 Photocatalysts and UV lamps)

  • 이정윤;차상욱;김일권;박대원;길경석
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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    • pp.70-70
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    • 2011
  • 본 논문에서는 에너지 절감형 선박평형수 처리장치를 개발하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 자외선 램프를 적용한 선박평형수 처리장치에 대하여 기술하였다. 제작된 처리장치의 정격 출력과 처리용량은 각각 2.16 kW 및 $100m^3/h$이다. 처리장치의 살균효율은 플랑크톤을 사용하여 IMO 규정에 따라 평가하였다. 실험결과로부터 시제작 선박평형수 처리장치의 살균효율은 동물성 플랑크톤에서 99.7 %, 식물성 플랑크톤에서 98.84 %로 나타났다.

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광촉매를 이용한 휘발성유기화합물 분해 (Characitritics of Photocatalytic Degradation for Volatile Organic Compounds)

  • 장현태;임혜현;박미영;최현주;이병임;최상일
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.303-305
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    • 2005
  • 내부 순환형 회분식 반응기에서 $UV/TiO_2$ 시스템을 이용하여 기상의 휘발성유기 화합물 제거 반응 특성을 온도와 농도 및 자외선 파장 및 광도에 대하여 고찰하였다. 또한 광촉매에 Pt, Pd 등의 첨가에 의한 반응성의 상승을 고찰하였다. 온도에 다른 연구결과 반응온도보다 온도에 의한 흡착특성에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 일부의 반응에서는 수분에 의하여 반응성이 증가하는 것으로 나타났다.

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광촉매 공정에 따른 이부프로펜의 분해 특성 (Degradation Properties of Ibuprofen Using Photocatalytic Process)

  • 채금화;나승민;안윤경;이세반;김지형
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.411-419
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    • 2012
  • In this study, Ibuprofen (IBP) degradation by the photo catalytic process was investigated under various parameters, such as UV intensity, optimum dosage of $TiO_2$, alkalinity, temperature and pH of bulk solution. The pseudo-first order degradation rate constants were in the order of $10^{-1}$ to $10^{-4}min^{-1}$ depending on each condition. The Photocatalytic IBP degradation rate increased with an increase in the applied UV power. At high UV intensity a high rate of tri-iodide ($I_3{^-}$) ion formation was also observed. Moreover, in order to avoid the use of an excess catalyst, the optimum dosage of catalyst under the various UV intensities (30 and 40 W/L) was examined and ranged from approximately 0.1 $gL^{-1}$. The photo catalytic IBP degradation rate was changed depending on the alkalinity and temperature and pH in the aqueous solution. This study demonstrated the potential of photo catalytic IBP degradation under different conditions.

MWCNT와 여러가지 티탄알콕사이드 전구체를 사용하여 CNT/TiO2 복합체의 제조와 광촉매분해 (Preparation and photocatalytic degradation of CNT/TiO2 composites using MWCNT and various titanium alkoxide precursors)

  • 진명량;장봉군;오원춘
    • 분석과학
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    • 제21권6호
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    • pp.553-561
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    • 2008
  • MWCNT 와 여러 가지 티탄 알콕사이드 전구체를 사용하여 $CNT/TiO_2$ 복합제를 제조하였다. 이들 복합체들은 SEM, FE-SEM, XRD, EDX 및 UV-vis 분광기를 사용하여 종합적으로 분석하였다. UV 조사하에서 MB모델 수용액의 변이에 대한결과로부터 제조된 물질에 대한 광활성을 시험하였다. 마지막으로 MB 제거 실험의 결과에 따르면, 시료 CTOS의 경우 시료 CTIP 및 CTPP의 경우보다 우수한 MB제거 효과를 나타내었다.

UV/$TiO_2$/HAP 시스템에서 Sulfamethoxazole의 흡착과 광촉매반응에 대한 동역학적 및 통계적 해석 (Kinetic and Statistical Analysis of Adsorption and Photocatalysis on Sulfamethoxazole Degradation by UV/$TiO_2$/HAP System)

  • 천석영;장순웅
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.5-12
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    • 2012
  • 항생제는 환경에 지속적인 노출과 저항성으로 인해 우려물질로 간주되고 있다. 항생제의 제한적인 생분해능에 따른 하수처리장에서의 불완전한 제거와 광범위한 사용으로 인해 상대적으로 많은 양이 환경에 방류되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 촉매(Titanium dioxide; $TiO_2$, Hydroxyapatite; HAP)를 통해 항생제의 하나인 sulfamethoxazole의 동역학적 흡착과 광촉매반응에 대해 연구하였으며, 부가적으로 통계적 분석방법인 반응표면법(RSM)을 이용하여 UV/$TiO_2$/HAP 시스템에서의 운전인자의 영향을 살펴보았다. 동역학적 연구결과로 $TiO_2$/HAP의 흡착반응은 유사 2차 반응을 따르는 것으로 나타났으며, 입자내 확산 모델의 적용 결과, 반응속도 상수는 각각 $TiO_2$=$0.064min^{-1}$, HAP=$0.2866min^{-1}$$TiO_2$/HAP=$0.3708min^{-1}$으로 나타났다. RSM의 결과로는 ANOVA에서의 회귀항의 유의성이 나타났으며(P-value<0.05) 높은 결정계수 값($R^2$=96.2%, $R^2_{Adj}$=89.3%)이 나타나 이차 회귀모델의 예측이 만족스러운 것으로 관찰되었다. 그리고 Y(SMX 제거율, %)에 대해 예측된 최적 조건들은 코드화된 인자 기준으로 각각 $x_1$(SMX의 초기농도)=-0.7828, $x_2$(촉매의 양)=0.9974 그리고 $x_3$(반응시간)=0.5738로 나타났다. 입자내 확산 모델과 광촉매 산화 반응의 결과에 따르면 $TiO_2$/HAP 공정이 일반적인 고도산화공정에 비해 효율적인 것으로 관찰되었다.

UV/TiO2/H2O2 공정을 이용한 휴믹산과 중금속 제거 (The Removal of Humic Acid and Heavy Metals Using UV/TiO2/H2O2)

  • 김종오;정종태;최원열
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.5-13
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    • 2006
  • 본 연구는 지표수에서 휴믹산을 포함한 중금속을 제거하기 위해 $UV/TiO_2/H_2O_2$ 공정을 적용하여 각 실험인자에 대한 처리효율을 실험적으로 검토하였다. 휴믹산과 중금속을 제거하는데 있어 $UV/TiO_2/H_2O_2$ 공정은 $UV/TiO_2$ 공정보다 훨씬 더 높은 제거효율을 보여 주었다. $TiO_2$ 주입량과 UV 세기를 증가시킴에 따라 휴믹산과 중금속 제거율은 증가했다. 그러나 0.3 g/L 이상의 $TiO_2$ 주입량에서는 제거율이 감소했다. 산화제로 사용된 과산화수소의 첨가는 휴믹산과 중금속 제거에 있어 긍정적인 효과를 보여주었으며 특히 50 mg/L의 과산화수소 농도에서 가장 좋은 제거효율을 나타내었다.

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