• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권1호
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• pp.44-49
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• 2012

Electrochemical and photochemical techniques have been proved to be effective for the removal of organic pollutants in textile wastewater. The present study deals with degradation of synthetic textile effluents containing reactive dyes and assisting chemicals, using electro oxidation and photo catalytic treatment. The influence of various operating parameters such as dye concentration, current density, supporting electrolyte concentration and lamp intensity on TOC removal has been determined. From the present investigation it has been observed that nearly 70% of TOC removal has been recorded for electrooxidation treatment with current density 5 mA/$dm^2$, supporting electrolyte concentration of 3 g/L and in photocatalytic treatment with 250 V as optimum lamp intensity nearly 67% of TOC removal was observed. The result indicates that electro oxidation treatment is more efficient than photocatalytic treatment for dye degradation.

• 한국재료학회지
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• 제19권9호
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• pp.481-487
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• 2009

The photocatalysts of Fe-ACF/$TiO_2$ compositeswere prepared by the sol-gel method and characterized by BET, XRD, SEM, and EDX. It showed that the BET surface area was related to adsorption capacity for each composite. The SEM results showed that ferric compound and titanium dioxide were distributed on the surfaces of ACF. The XRD results showed that Fe-ACF/$TiO_2$ composite only contained an anatase structure with a Fe mediated compound. EDX results showed the presence of C, O, and Ti with Fe peaks in Fe-ACF/$TiO_2$ composites. From the photocataytic degradation effect, $TiO_2$ on activated carbon fiber surface modified with Fe (Fe-ACF/$TiO_2$) could work in the photo-Fenton process. It was revealed that the photo-Fenton reaction gives considerable photocatalytic ability for the decomposition of methylene blue (MB) compared to non-treated ACF/$TiO_2$, and the photo-Fenton reaction was improved by the addition of $H_2O_2$. It was proved that the decomposition of MB under UV (365 nm) irradiation in the presence of $H_2O_2$ predominantly accelerated the oxidation of $Fe^{2+}$ to $Fe^{3+}$ and produced a high concentration of OH radicals.

• 한국환경과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1205-1214
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• 2018

During the past few decades, significant increase in the consumption of coffee has led to rapid increase in the production of coffee waste in South Korea. Spent coffee waste is often treated as a general waste and is directly disposed without the necessary treatment. Spent Coffee Grounds (SCGs) can release several organic contaminants, including caffeine. In this study, leaching tests were conducted for SCGs and oxidative degradation of caffeine were also conducted. The tested SCGs contained approximately 4.4 mg caffeine per gram of coffee waste. Results from the leaching tests show that approximately 90% of the caffeine can be extracted at each step during sequential extraction. Advanced oxidation methods for the degradation of caffeine, such as $UV/H_2O_2$, photo-Fenton reaction, and $UV/O_3$, were tested. UV radiation has a limited effect on the degradation of caffeine. In particular, UV-A and UV-B radiations present in sunlight cause marginal degradation, thereby indicating that natural degradation of caffeine is minimal. However, $O_3$ can cause rapid degradation of caffeine, and the values of pseudo-first order rate constants were found to be ranging from $0.817min^{-1}$ to $1.506min^{-1}$ when the ozone generation rate was $37.1g/m^3$. Additionally, the degradation rate of caffeine is dependent on the wavelength of irradiation.

• 대한환경공학회지
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• 제39권1호
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• pp.9-18
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• 2017

비소는 다양한 유해물질들 중 독성이 가장 크다고 알려져 있으며, 자연발생 또는 인간의 활동으로부터 비소오염이야기될 수 있다. 지하수 내 비소는 환원 환경에서 아비산염, 산화 환경에서 비산염 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 강하고 이동성이 더 크기 때문에 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비소로 오염된 지하수로부터 독성이 높은 아비산염을 독성이 낮은 비산염으로 산화시키기 위하여 자외선램프 및 자외선 LED 광원과 침철석 촉매를 이용한 광촉매 산화 공정에 대하여 연구하였다. 광산화 실험에서 광촉매로 사용된 침철석의 투여량이 0.05 g/L일 때 가장 높은 광산화 효율을 나타났다. 또한 광원의 파장별 겉보기 광산화 효율을 비교한 결과, 자외선램프가 자외선 LED에 비하여 아비산염의 산화 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 하지만, 자외선 방사량을 기준으로 보정하면, 자외선 LED가 자외선램프보다 광산화 효율이 더 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 침철석 광물이 존재하는 지하수 환경에서 외부로부터 다른 광촉매를 투여하지 않고 친환경적인 광산화 공정을 이용하여 비소의 독성 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 공정 또한 자외선 LED가 자외선램프의 단점을 보완할 수 있는 대체 광원으로 광산화 공정에 활용 가능하다는 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제4권2호
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• pp.11-22
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• 1998

광증감제로서 과황산 이온, 황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온 및 염소 이온을 이용한 반응조건하에서 수용액중 벤젠의 광증감 산화반응을 조사하였다. 과황산 이온이 가장 효과적인 광증감제로 나타난 반면, 황산 이온 및 아질산이온은 벤젠의 광증감 산화반응에 증감역할을 수행하지 못하였다. 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 생성된 ${\cdot}OH$라디칼을 소멸시켜 벤젠의 광증감 산화반응을 저해하는 것으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권2호
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• pp.150-157
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• 2007

The chemical and photochemical decolorization of Rhodamine B (RhB) in water has been carried out by Fenton, Fenton-like and photo-Fenton-like process. The effect of applied $H_2O_2,\;Fe^{2+}$ dosage (Fenton process), $H_2O_2,\;Fe^{\circ}$ dosage (Fenton-like and photo-Fenton-like process), UV light power (photo-Fenton-like process) pH (all processes) have been studied. The results obtained showed that more than 98% of color removal was obtained for the RhB solutions in every process. However, Fenton-like process was not suitable for the color removal of RhB because Fenton-like process was required much more reagents than Fenton and photo-Fenton-like process. The Fenton and photo-Fenton-like process showed similar reagents need. Optimum pH for three processes in this study is about pH 3. The relative order of sensitivity for pH of each process was: Fenton-like > photo-Fenton-like > Fenton.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.72-83
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• 2011

고탁도 원수의 고도정수처리를 위해 관형 세라믹 정밀여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이의 공간에 광촉매를 충전한 혼성 모듈을 사용하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구(bead)에 $TiO_2$ 분말을 플라즈마 화학증착(chemical vapor deposition) 공정으로 코팅한 것이다. 정수 원수 중 자연산 유기물(NOM)과 미세 무기 입자를 대체하기 위해, 휴믹산(humic acid)과 카올린(kaolin) 모사용액을 대상으로 하였다. 혼성공정에서 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항($R_f$)이 감소하고 J가 증가하여 2 mg/L에서 가장 높은 총여과부피($V_T$)를 얻었다. 탁도 및 $UV_{254}$ 흡광도의 처리효율은 각각 98.5% 및 85.7% 이상이었다. MF 공정 및 MF + $TiO_2$ 공정, MF + $TiO_2$ + UV 공정의 막여과 및 광촉매 흡착, 광산화의 처리 분율을 알아본 결과, 광촉매 흡착과 광산화에 의해 탁도는 거의 처리되지 않았으나, 광촉매 흡착 및 광산화에 의한 휴믹산 처리 분율은 각각 10.7, 8.6% 이상이었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.223-230
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• 2002

Titania photocatalytic oxidation reactors were studied to investigate degradation efficiencies of hydrocarbons. In general, it is well known phenomena that thin layered titania oxidizes most of hydrocarbons to carbon dioxide and water under UV light. In this study, degradation efficiencies were measured due to changes in reactor structures, UV sources, the number of titania coatings, and various hydrocarbon chemicals. It was proven that gas degradation efficiencies are related to such factors as UV transmittance of coating substance, collision area of surface, and gas flow rate. For packing type annular reactor, about 98% degradation efficiency was achieved for achieved for propylene of 500 ppm level at a flow rate of 100 ml/min. Several gases were also tested for double-coated titania thin film under the condition of continuous flow of 100 ml/min and 365 nm UV source. It was shown that degradation efficiencies were decreasing in the order: $C_3$ $H_{6}$, n-C$_4$ $H_{10}$, $C_2$ $H_4$, $C_2$ $H_2$, $C_{6}$ $H_{6}$ and $C_2$ $H_{6}$./. 6/./.

• 한국광물학회지
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• 제28권3호
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• pp.245-253
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• 2015

$TiO_2$ 광촉매 산화 공정의 효율은 수산기 라디칼의 생성량에 따라 크게 의존한다. 따라서 생성되는 수산기 라디칼의 정확한 정량이 공정을 평가하는데 필수적이다. 하지만 아직까지 이러한 수산기 라디칼 정량법이 마련되지 못했다. 이에 본 연구는 $TiO_2$ 광촉매 산화 반응에서 생성되는 수산기 라디칼을 정량화하기 위한 기존 분석법들을 비교하고, 기존 분석법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하고자 수행되었다. $TiO_2$ 광촉매 산화 반응을 모사하기 위하여, 표준 $TiO_2$ 광촉매로서 널리 이용되고 있는 Degussa P25를 사용하였으며, 투여량은 0.05 g/L이었다. 그리고 UVC 수은 저압램프(11 W, $2,975mW/cm^2$)를 광원으로 이용하였다. 연구결과, 기존에 많이 활용되고 있는 요오드화칼륨(KI)/UV-vis 분광분석법과 테레프탈산(TPA)/형광 분광분석법은 각각 요오드이온(I-)과 테레프탈산을 공정 중 생성된 수산기 라디칼과 반응시켜 발생하는 삼중요오드이온($I_3{^-}$)과 2-하이드록시 테레프탈산을 검출하여 수산기 라디칼의 생성여부만을 확인할 수 있는 정성적인 분석법들이었다. 하지만 본 연구에서 테레프탈산 방법을 고성능 액체 크로마토그래프(HPLC) 분석법과 연계하였을 때 수산기 라디칼의 정량화가 가능하였다. 이렇게 새롭게 개발된 TPA/HPLC 분석법을 이용하여 측정한 결과, 본 연구의 실험 조건에서 8시간의 광촉매 산화 공정에 의해서 0.013 M의 수산기 라디칼이 생성되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 수산기 라디칼 정량법은 광촉매 산화 공정의 성능을 평가하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.359-368
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• 2012

탄소 한외여과막 및 광촉매 혼성 수처리를 위해 관형 여과막 외부와 원통형 막 모듈 내부 사이 공간에 광촉매를 충전하였다. 광촉매는 PP (polypropylene) 구에 이산화티타늄 분말을 플라즈마 화학증착 공정으로 코팅한 것이다. 휴믹산과 카올린 모사용액을 대상으로 막오염을 최소화하기 위해 10분 주기로 10초 동안 물 역세척을 시행하였다. 기존 결과와 동일하게 휴믹산을 10 mg/L부터 2 mg/L로 변화시킴에 따라, 막오염에 의한 저항($R_f$)이 감소하여 2 mg/L에서 최대 총여과부피 ($V_T$)를 얻었다. 탁도와 휴믹산의 처리효율은 각각 98.9%와 88.7% 이상이었다. UF 및 UF + $TiO_2$, UF + $TiO_2$ + UV 공정의 처리 분율 결과, 광촉매 흡착과 광산화에 의해 탁도는 거의 처리되지 않았으나, 광촉매 흡착 및 광산화에 의한 휴믹산 처리 분율은 각각 2.5%, 12.3%이었다. 기존 결과와 비교하면, 분리막의 재질과 기공의 크기에 따라 광촉매 흡착과 광산화에 의한 휴믹산의 처리 분율이 다르게 나타났다. 공정이 단순화될수록 180분 운전 후 막오염 저항($R_{f,180}$)은 증가하였고, 최종 투과선속($J_{180}$)은 소폭 감소하였다.