• 한국환경과학회지
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• 제6권1호
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• pp.75-88
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• 1997

The rates of photodegradation, reactivities, and mechanisms of photooxidation for the aqueous solution containing with halogen derivatives of aliphatic hydrocarbons have been discussed with respect to the kinds of photocatalysts, concentration of photocatalytlc suspensions, strength of radiant power, time of illumination, changes of pH of substrate solution, wavelength of radiation, and pressure of oxygen gas saturated In the solution. These aqueous solutions suspended with 0.5 $gL^{-1}$ $TiO_2$ powder have been photodecomposed in the range of 100 and 93.8% per 1 hour if it is illuminated with wavelength (λ $\geq$ 300nm) produced from Xe-lamp(450W). The photocatalytic abilities have been increased In the order of $Fe_2O_3$ < CdS < $CeO_2$ < Y_2O_3$ <$TiO_2$, and rates of photodegradation for the solution have maldmum values in the condition of pH 6 ~ 8 and 3 psi-$O_2$ gL^{-1}$. These rates for the Photoolddation Per 1 hour were dependent on the size of molecular weight and chemical bonding for organic halogen compounds and the rates of photodegadation were increased in the order of $C_2H_5Br$ < CH_2Br_2$ < C_5H_11Cl C_2H_4Cl_2$ < tracts-$C_2H_2Cl_2$ < cis-C_2H_2Cl_2$ The T_{1/2}$ and t99% for these solutions were 5~21 and 40~90 minutes. respectively, and these values were coincided with Initial reaction kinetics(ro). It was found that reaction of photodegradation has the pseudo first-order kinetics controlled by the amount of $h^+_{VB}$ diffused from a surface of photocatalysts.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.387-392
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• 2005

For the production of further functional bio-degradable plastic(polybutylene succinate:PBS) with $TiO_{2}$ as photocatalyst, which shows the decomposition of detrimental organic compound and pollutant under ultraviolet irradiation, we attempted to prepare $TiO_{2}$ coatings on PBS substrate by HVOF and plasma spraying techniques under various conditions. The microstructures of coatings were characterized with SEM and XRD analysis, and the photocatalytic efficiency of coatings was evaluated through the photo degradation of gaseous acetaldehyde. The effects of primary particle size and spraying parameters on the formation behavior, photo catalytic performance and mechanical characteristics of the coatings have been investigated. The results indicated that with respect to both the HVOF sprayed $P_{200}$ and $P_{30}$ coatings, the high anatase ratio off 100% can be achieved regardless of fuel gas pressure. On the other hand, the HVOF sprayed $P_{7}$ coating exhibited largely decreased anatase ratio (from 100% to 49.1%) with increasing the fuel gas pressure, which may be attributed to the much higher susceptibility to heat of 7nm agglomerated powder. In terms of photocatalytic efficiency, HVOF sprayed $P_{200}$ and $P_{30}$ coatings seem to predominate as compared to that of plasma sprayed $P_{200}$ coatings owing to the higher anatase ratio. However, the HVOF sprayed $P_{7}$ coatings didn't show the photo catalytic activity, which may result from the extremely small reaction surface area to the photo-catalytic activity and low anatase ratio. Such functional PBS with new roles is expected to cosiderably contribute to the reduction of aggravated environmel problem.

• 한국포장학회지
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• 제27권2호
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• pp.55-62
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• 2021

This study aims to reduce the rancid odor generated during the fermentation process of kimchi by inserting zinc oxide (ZnO) into an inorganic porous material with a high surface area to decompose or adsorb the fermentation odor. ZnO activated by the presence of moisture exhibits decomposition of rancid odors. Mixed with Titanium dioxide (TiO₂), a photocatalyst. To manufacture the packaging liner used in this study, NaOH, ZnCl₂, and TiO₂ powder were placed in a tank with diatomite and water. The sludge obtained via a hydrothermal ultrasonication synthesis was sintered in an oven. After being pin-milled and melt-blended, the powders were mixed with linear low-density polyethylene (L-LDPE) to make a masterbatch (M/B), which was further used to manufacture liners. A gas detector (GasTiger 2000) was used to investigate the total amount of sulfur compounds during fermentation and determine the reduction rate of the odor-causing compounds. The packaging liner cross-section and surface were investigated using a scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectrometer (SEM-EDS) to observe the adsorption of sulfur compounds. A variety of sulfur compounds associated with the perceived unpleasant odor of kimchi were analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). For the analyses, kimchi was homogenized at room temperature and divided into several sample dishes. The performance of the liner was evaluated by comparing the total area of the GC-MS signals of major off-flavor sulfur compounds during the five days of fermentation at 20℃. As a result, Nano-grade inorganic compound liners reduced the sulfur content by 67 % on average, compared to ordinary polyethylene (PE) foam liners. Afterwards SEM-EDS was used to analyze the sulfur content adsorbed by the liners. The findings of this study strongly suggest that decomposition and adsorption of the odor-generating compounds occur more effectively in the newly-developed inorganic nanocomposite liners.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.285-292
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• 2022

대기 오염의 주요 원인인 휘발성유기화합물(VOCs)의 배출을 저감 하기 위한 방법으로 주로 활성탄 흡착탑이 활용되고 있다. 하지만 활성탄의 짧은 수명과 잦은 교체 주기의 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 광촉매-활성탄 복합체는 이러한 활성탄의 단점을 극복할 수 있는 방법임을 입증하였다. 광촉매-활성탄 복합체는 활성탄 표면에 금속산화물 광촉매를 코팅하여 광촉매 효과와 활성탄의 흡착능력 효과를 동시에 확보할 수 있는 휘발성유기화합물 저감 물질이다. 미세유체공정을 이용하여 ZnO, 은(Ag) 나노입자를 동시에 합성한 후 실시간으로 ZnO와 은(Ag) 나노입자 용액을 활성탄이 채워진 충진층 반응기에 주입하여 Ag-ZnO 활성탄 복합체를 합성하였다. 합성 반응시간에 따른 광촉매 복합체의 증착양을 분석했으며, 다양한 분석 방법을 통해 광촉매가 활성탄의 기공을 막지 않고 활성탄 표면에 선택적으로 증착 되었음을 확인하였다. 톨루엔 가스백 시험과 흡착 파괴시간 시험을 통해 광촉매-활성탄 복합체가 순수한 활성탄보다 우수한 저감 효과와 지속성을 가지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 공정은 광촉매-활성탄 복합체를 효율적으로 생산할 수 있는 방법으로 대량 생산을 위한 스케일 업 공정을 통해 국내의 VOCs 저감 물질 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.65-75
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• 1995

폐수내에 용해되어 있는 유독성 유기물질의 분해처리를 위한 태양반응기 실용화에 대한 기본 및 응용연구를 실시하였다. 광촉매로는 0.1wt%의 Degussa P25 Titanium dioxide($TiO_2$)를 사용하여 TCE, chloroform 그리고 $CCl_4$들의 단일성분은 물론 TCE-chloroform, TCE-phenol, TCE-benzene 등의 이성분계 수용액에 대한 실험을 실시하였다. 일차적으로 원액의 반응기로의 적정유량을 조사하였으며, 각 2차성분들이 TCE의 분해율에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 실험 조건하에서 최적의 공급유속은 약 $200cm^3/min$이었으며, 각 2차 성분들은 공통적으로 TCE 분해율을 저하시키고 있으나 적절한 분해조건의 확보시 다성분계의 폐수처리에도 광분해반응의 처리는 기술적으로 타당함을 알 수 있었다. TCE-phenol의 이성분 용액의 경우 $H_2O_2$의 TCE 분해에 미치는 영향을 조사한 견과 0.06vol%의 $H_2O_2$ 첨가로 TCE의 분해율이 증가함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.524-535
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• 2018

본 연구에서는 에멀젼 자기조립틀을 활용하여 거대기공을 갖는 타이타니아 분말을 합성하였으며, 자외선 조사를 활용한 광촉매 실험을 통해 상용화된 타이타니아 나노입자와 다공질 타이타니아 분말을 이용한 고초균의 살균 효과를 비교하였다. 다공질 분말의 기공 크기를 달리하여 자외선 조사 시간에 따른 고초균 수의 감소를 측정하였으며, 살균 실험의 최적 조건을 도출하기 위하여 기공 크기에 따른 다공질 타이타니아 분말의 살균력을 비교하였다. 기공 크기가 작아질수록 살균 효과는 증대됨을 관찰하였으며, 광촉매의 활용 및 자외선 조사에 의해 1시간 동안 50% 이상의 고초균이 제거되는 효과를 확인하였다. 또한 활성 화학종의 발생을 촉진하기 위하여 과산화수소의 희석 용액을 광촉매 살균 방식과 결합하였으며, 1시간 동안의 자외선 조사에 의해 균주의 거의 대부분이 사멸되는 등 고초균에 대한 살균 효과를 증진시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.331-336
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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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.451-463
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• 2009

본 연구의 목적은 태양전지의 변환효율을 높이기 위한 박막형 소재 물질 개발과 전지의 조립과정을 개선 발달시키기 위한 것이다. 이 연구에 사용된 이산화티타니움은 물과 알콕사이드 몰비, 용액 pH의 변화, 분말의 묵힘조건 등 반응조건을 조절한 솔-겔 방법에 의하여 조제되었다. 준비된 이산화티타니움은 $300{\sim}750^{\circ}C$의 열처리조건 범위에서 소결하였다. $600^{\circ}C$의 열조건에서 만들어진 이산화티타니움은 XRD 패턴에서 강한 세기의 아나타제형이 나타났고, $750^{\circ}C$에서 소결되었을 때에는 아나타제형와 루틸형의 혼합물이 나타났다. 또한 소결온도와 묵힘시간 등에 따라 합성된 이산화티타니움의 특성은 묵힘시간이 증가함에 따라 아나타제형 결정으로 변환되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 전류밀도는 묵힘시간과 온도에 따라 증가하였고, 변환효율은 전류밀도의 증가로 역시 증가함을 알 수 있었다. 산소분위기하에서 산소와 카드뮴텔루라이드의 화학결합이 생성됨을 관찰할 수 있었고, 카드뮴텔루라이드의 박막위의 산소가 크롬메이트와 하이드라진 처리에 의하여 감소되는 것을 알수 있었다. 결론적으로 공기분위기하에서 $550^{\circ}C$의 급속 소결조건에서 만들어진 카드뮴텔루라이드의 에너지변환효율은 $0.07cm^2$, $1.0cm^2$의 면적에 대해 각각 12.0%, 6.0%로 나타내었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.107-112
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• 2011

본 연구는 CPC 시스템 내에서 $Tio_2$ 슬러리와 UVA 광촉매 반응을 이용한 내분비계장애물질의 하나인 Bisphenol A(BPA)의 분해와 무기화에 대한 연구이다. 실험 영향인자로는 초기농도, 촉매량, UVA 램프 파워, 온도를 고려하였고, 초기농도는 5, 10, 20 mg/L, 촉매량은 0.1, 0.5, 1.0 g/L, UV 램프는 40, 80, 120 W, 온도는 10, 20, 30 로 조절하여 실험하였다. 초기농도 가 5 mg/L일 때 BPA는 반응시간 10분에서 80%이상이 분해되었고, 1시간 이후 10 mg/L에서는 97%, 20 mg/L에서는 49%가 분해되었다. $Tio_2$ 주입량이 0.1, 0.5 g/L일 때 BPA 분해는 비슷한 경향을 보였으며, 1시간 이후 약 70%가 분해되었으며, 1 g/L에서는 30분 이후에는 80%이상이 분해되었다. 이것은 촉매량이 증가할수록 오염물질과 반응하는 활성점이 증가하여, 광촉 매 반응 또한 증가하기 때문이라 판단된다. UV 램프가 120W일 때 반응시간 10분에서 BPA는 약 60% 이상 급격히 분해 되었다. 온도에 따른 분해정도를 알아보기 위해 온도를 조절하며 수행하였고, 온도에 따른 영향은 크지 않았다. 10 에서는 1시간 이후 46% 분해되었으며, 20에서 67%, 30에서는 69% 분해되었다.