• 제목/요약/키워드: photo-catalytic activity

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산소 결함형 $TiO_2$ 분말의 가시광에 대한 광촉매 활성 (Photocatalytic Activity of $TiO_2$ Powder with an Oxygen Deficiency in the Visible-Light Region)

  • 양천회
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • It prepared the $TiO_2$ powder which has photo-catalytic activity in the visible-light by the wet process with titanium oxysulfate. The titanium $dioxide(TiO_2)$ by the wet process creates a new absorption band in the visible light region, and is expected to create photocatalytic activity in this region. Anatase $TiO_2$ powder which has photocatalytic activity in the visible light region, is treated using microwave and radio-frequency(RF) plasma. But, the $TiO_2$ powder for the visible light region, which also can be easily produced by wet process. The wet process $TiO_2$ absorbed visible light between 400nm and 600nm, and showed a high activity in this region, as measured by the oxidation removal of aceton from the gas phase. The AH-380 sample appears the yellow color to be strong, the catalytic activity in the visible ray was excellent in comparison with the plasma-treated $TiO_2$. The AH-380 $TiO_2$ powder, which can be easily produced on a large scale, is expected to have higher efficiency in utilizing solar energy than the plasma-treated $TiO_2$ powder.

변조된 TiO2 광촉매를 이용한 벽지제조와 대기 중의 NO 제거 효과 (Preparation of Wall Paper Coated with Modified TiO2 and Their Photocatalytic Effects for Removal of NO in Air)

  • 권태리;류완호;이철우;이원묵
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.1-8
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    • 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.

상업용 오존촉매와 광촉매를 이용한 오존제거특성 (Characteristics of Residual Ozone Decomposition with Commercial Ozone Decomposition Catalyst (ODC) and Photo catalyst)

  • 변정훈;박재홍;황정호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1255-1260
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    • 2004
  • Decomposition of ozone at room temperature was investigated comparatively with commercial monolithic ozone decomposition catalyst (ODC, $MnO_2$) and monolithic photo catalyst ($TiO_2$). The effects of residence time, UV (ultraviolet) light dependence and ozone concentration on the conversion was presented. UV ray was irradiated using BLB (black light blue) lamp ($315{\sim}400$ nm), supplied with a constant intensity in the reactor. The concentration of ozone in the square-shape reactor can be controlled by combining the DBD (dielectric barrier discharge) reactor with an AC high voltage supply system. The catalytic performance, in presence of UV irradiation did not show significant changes for $MnO_2$ catalyst. $TiO_2$ catalyst was the different case, which showed higher decomposition activity in presence of UV irradiation. Deactivation of catalyst detected by real-time ozone monitor for 120 hours with a constant inlet ozone concentration.

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Photo Catalytic Ability of Acicular Shaped TiO$_{2}$ Rutile Powder in Aqueous Metal-EDTA Solutions

  • Kim, Sun-Jae;chang-Joo choi;Park, Soon-Dong;Hwang, Jong-Sun;Han, Byung-Sung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제2권2호
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    • pp.37-41
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    • 2001
  • Photo catalytic characteristics of nano-sized TiO$_2$ powder with rutile phase produced using homogeneous precipitation process at low temperatures (HPPLT) were compared with those of commercial P-25 powder by Degussa Co. The TiO$_2$ powder by HPPLT showed very higher photoactivity in the removal rate, showing lower pH values in the solution, than the P-25 powder when eliminating metal ions such as Pb and Cu from aqueous metal-EDTA solutions. This can be inferred the more rapid photo-oxidation or -reduction of metal ions from the aqueous solution, together with relatively higher efficiencies in the use of electron-hole pair formed on the surface of TiO$_2$ particle, under UV light irradiation. Also, in the view of the TiO$_2$ particle morphology, compared to the well-dispersed spherical P-25 particle, the agglomerated TiO$_2$ particle by HPPL T consists of acicular typed primary particle with the thickness ranged of 3∼7 nm, which would be more effective to the photocatalytic reactions without electron-hole recombination on the surface of the TiO$_2$ particle under the UV light irradiation. It is, therefore, thought that the higher photo activity of the rutile TiO$_2$ powder by HPPLT in the aqueous solutions resulted from having its higher specific surface area as well as acicular shape primary particle with very thin thickness.

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반응성 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 MgO 기판위에 증착한 TiO2 박막의 구조와 광촉매 특성 (Structure and Photo-catalytic Activity of TiO2 Films Deposited by Reactive RF Magnetron Sputtering)

  • 이정철;송풍근
    • 한국표면공학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.113-116
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    • 2007
  • Titanium dioxide ($TiO_2$) films were deposited by RF reactive magnetron sputtering on non-alkali glass and single crystal MgO (100) substrate at substrate temperature of $400^{\circ}C$. Micro structures of $TiO_2$ films were investigated by XRD, FE-SEM, and Pole figure measurements. $TiO_2$ films deposited on glass substrate showed preferred orientation of anatase (101), whereas $TiO_2$ films deposited on the MgO single crystal substrate showed hetero-epitaxial anatase (100). $TiO_2$ film grown on MgO substrate showed higher photoctalytic activity than that of glass substrate.

DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용한 광촉매박막($TiO_2$, TiO-N)제조 및 오염물질 제거에 관한 연구 (Studies on Photocatalytic Thin Films($TiO_2$, TiO-N) Manufactured by DC Magnetron Sputtering Method and it's Characteristics for Removal of Pollutants)

  • 정원상;박상원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.59-66
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    • 2005
  • [ $TiO_2$ ]박막은 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 다양한 스퍼터링 파라미터(전력 $0.6{\sim}5.2\;kw$, 기판온도 실온${\sim}350^{\circ}C$, 산소량 $0{\sim}50\;sccm$($O_2+Ar$ 90 sccm, 압력은 약 1 mtorr))를 통하여 증착되었다. TiO-N박막도 가스의 유량비를 제외하고는 $TiO_2$박막과 같은 스퍼터링 조건하에서 증착되었다. 이러한 스퍼터링 파라미터에서 증착된 박막의 전기적 특성을 분석하기 위하여 시트저항을 측정하였고, 박막의 두께(${\alpha}$-step), 표면 거칠기(AFM), 형성 조직(FE-SEM, XRD)을 분석하여 최적 스퍼터링 파라미터를 도출하였다. 최적 스퍼터링 파라미터에서 제조된($TiO_2$, TiO-N)박막을 이용하여 광활성도를 평가하기 위하여 VOCs물질 중 toluene, 반응성 염료인 Suncion Yellow를 대상 물질로 선정하여 적용성 연구를 수행하였다. 실험에서 광촉매 박막은 적용물질에 대해서 광활성을 양호하게 보였으며, 특히 TiO-N광촉매 박막은 가시광 영역에서도 최대 33%의 톨루엔(5 ppm) 제거 효율을 나타내었다.

Fundamental Study on the Photocatalytic Degradation of Organics in Industrial Waste Water with the Presence of Titanium Dioxide

  • Kusaka, Eishi;Izawa, Mihiro;Fukunaka, Yasuhiro;Ishii, Ryuji
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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    • pp.286-291
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    • 2001
  • As part of fundamental studies on the degradation of the organic compounds in industrial waste water, the photocatalytic degradation properties of the organic compound by means of the UV/TiO$_2$degradation process have been investigated. The test organic compound of acetic acid was chosen in this study. The testing of photo catalytic degradation were performed under various operation conditions such as TiO$_2$dosages, initial concentration of the organic, the aqueous pH's, etc. The effects of various parameters on the short time activity of the present acetic acid-UV/TiO$_2$system could be demonstrated from this investigation.

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광촉매를 이용한 광촉매 성능 측정 표준화의 이해 (Standard test method for photo- catalytic activity with optical fiber)

  • 주현규;하진욱;조덕호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.312-314
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    • 2005
  • 최근 일본이 광촉매 관련 제품에서의 소비자. 보호를 위한 적절한 표준화 규격 제정에 강한 의욕을 보이며, 자국내 JIS 규격 외에 ISO 규격 (ISO/TC 206 fine ceramics)을 제정하기 위하여 노력하고 있다. 이에 국내에서는 산업보호 및 해외시장에서의 종속성을 벗어나기 위하여 2001년부터 선정된 분야에서의 광촉매표준화 시도가 이루어졌다. 그 중의 하나로 본 논문은 광섬유를 빛 전달 매개체와 광촉매 코팅 지지체로 이용해서 광촉매 졸을 구성하는 광촉매 자체의 유기물 분해능을 결정하는 방법을 규정하는 과정과 제안과 관련된 것이다. 이 규격은 코팅 가능한 졸이나 졸로 만들 수 있는 자외선 감응 광촉매 재료에 적용하며, 차후 가시광 및 태양광 감응 광촉매 활성 측정 및 비교에도 응용이 가능할 것으로 판단된다.

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금-펩타이드 하이브리드 나노입자의 제조와 메틸렌 블루의 촉매 환원 응용 (Preparation of Gold-Peptide Hybrid Nanoparticles and Its Applications in Catalytic Reduction of Methylene Blue)

  • 허윤미;민경익
    • 공업화학
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    • 제32권2호
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    • pp.163-167
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    • 2021
  • 본 연구에서는 타이로신이 풍부한 펩타이드, Tyr-Tyr-Leu-Tyr-Tyr (YYLYY)를 이용하여 금 나노입자를 담지한 균일한 금-펩타이드 계층적 초분자 구조체의 합성에 대해 연구하였다. 펩타이드의 광가교 반응을 통해 다이타이로신 결합으로 자기조립된 펩타이드 나노입자를 합성하였고, 타이로신의 생체 광물화 특성을 이용하여 금-펩타이드 하이브리드 나노입자를 친환경적 방법으로 합성하였다. 합성된 금-펩타이드 하이브리드 나노입자는 투과 전자 현미경(TEM), 주사투과 전자 현미경(SEM), 동적 광산란(DLS), 자외선-가시광선 분광광도계(UV-Vis spectroscopy), 에너지 분산 X선 분광법(STEM-EDS), X선 회절 분석법(XRD)을 통해 분석하였다. 또한 합성된 금-펩타이드 하이브리드 나노입자는 메틸렌블루의 환원 반응에서 13.4 × 10-3 s-1의 반응속도 상수를 가지는 촉매 특성을 확인하였다.

연속식 광촉매반응기를 이용한 MEK 분해특성 연구 (Degradation of MEK using continuous single module photo-catalytic reactor)

  • 팽메이메이;차왕석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.5304-5309
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    • 2013
  • methylethylketone(MEK)의 광분해 특성을 연속식 단일관형태의 광촉매반응기를 이용하여 연구하였다. 연속식 광촉매반응기에 적용된 주요 반응변수는 MEK의 초기농도, 광세기, 장기운전의 영향이었다. MEK의 주입농도가 증가할수록 광분해 효율은 감소하였으며, 광분해 감소의 폭은 높은 유속에서 더욱 두드러졌다. 동일한 체류시간의 조건에서 광반응기의 직경과 UV램프의 파장이 증가할수록 MEK제거효율은 감소하였다. 연속식 광촉매반응기를 120시간 연속적으로 운전하여도 MEK 제거효율에서의 감소는 없었다.