• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.199-203
• /
• 2003

In this study plastic optical fibers (POFs) were considered as light-transmitting media and substrates for the potential use in photocatalytic environmental purification system. After the characteristics of POFs in terms of light transmittance and absorption were determined at the beginning, the further investigation was performed through the photocatalytic degradation of trichloroethylene (TCE), iso-propanol and etc. with TiO$_2$-coated optical fiber reactor systems (POFR). It is concluded that the use of POFs is preferred to quartz optical fibers (QOFs) since the advantages such as ease of handling, lower cost, relatively reasonable light attenuation at the wavelength of near 400nm can be obtained. Various geometrical reactor shapes have been constructed and applied for the last one and half years. For the use of POF in water phase treatment, however, more detailed scientific and engineering aspects should be envisaged. This case requires a suitable mixture to obtain more stable and innocuous immobilization of photocatalyst on POF. To overcome this disadvantage, metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) was conducted in a fluidized bed to deposit thin films of titania on glass and alumina beads. Those can be used as photocatalysis for the removal of pollutants especially in liquid phases.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
• /
• pp.393-394
• /
• 2008

$TiO_2$ is a wide band-gap semiconductor (3.4 eV) and can only absorb about 5% of sun light in the ultraviolet light region, which largely limits its practical applications because of the lower utility of sun light and quantum yield. In order to move the absorption edge of $TiO_2$ films to visible spectrum range, we have made the impurity level within a band-gap of $TiO_2$ thin film by introduction of oxygen vacancy. Oxygen-defected $TiO_2$ thin film have prepared by reactive sputtering with the partial pressure of Ar:$O_2$=10:90~99.33:0.66 ratio. As a result, we could have the impurity level of about 2.75 eV on condition that oxygen partial pressure is below 7%.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
• /
• pp.398-399
• /
• 2006

$TiO_2$ is a wide band-gap semiconductor (3.4 eV) and can only absorb about 5% of sun light. in the ultraviolet light region, which largely limits its practical applications because of the lower utility of sun light and quantum yield. In order to move the absorption edge of $TiO_2$ films to visible spectrum range, we have made the impurity level within a band-gap of $TiO_2$ thin film by introduction of oxygen vacancy. Oxygen-defected $TiO_2$ thin film have prepared by reactive sputtering with the partial pressure of Ar:$O_2$=10:90~99.33:0.66 ratio. As a result, we could have the impurity level of about 2.75 eV on condition that oxygen partial pressure is below 7%.

• Food Science and Biotechnology
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1345-1348
• /
• 2008

Titanium dioxide ($TiO_2$) shows antibacterial effects when exposed to near ultra violet (UV) light. In this study, $TiO_2$ photocatalytic continuous reactor was designed and applied to food-borne pathogens such as Vibrio parahaemolyticus ATCC 17802, Salmonella choleraesuis ATCC 14028, and Listeria monocytogenes ATCC 15313. $TiO_2$ films were prepared by conventional sol-gel dip-coating method using titanium tetra iso-propoxide (TTIP). The antibacterial activity of photocatalytic reactor with various flow rates and UV-A illumination time showed effective bactericidal activity. As the UV-A illumination time increased, survival rates of those bacteria decreased. After 60 min of UV-A illumination, the survival rates of V. parahaemolyticus and S. choleraesuis were less than 0.1%. However, that of L. monocytogenes was about 5% at that time point. These results present an effective way to exclude pathogenic bacteria from aqueous foods.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.240-246
• /
• 2002

티타늄 나프테네이트를 출발 원료로 사용하고 스핀코팅-열분해법을 이용하여 소다-라임-실리카 슬라이드 유리기판 위에 $TiO_2$ 박막을 제조하였다. 도포된 박막은 $500^{\circ}C$로 10분간 공기분위기에서 전열처리를 행하였고, 최종 열처리는 500, 550과 $600^{\circ}C$로 30분간 공기분위기에서 각각 행하였다. X-선 회절분석법을 이용하여 박막의 결정화도를 조사하였고, 전계 방출 주사형 전자 현미경과 원자간력 현미경을 이용하여 $TiO_2$ 박막의 표면미세구조와 표면 거칠기를 조사하였다. 550 과 $600^{\circ}C$로 최종 열처리한 박막의 X-선 회절분석 결과, 아나타제 상만이 존재하였다. 500과 $550^{\circ}C$로 열처리한 박막의 표면은 균질하였으나, 열처리온도가 $600^{\circ}C$로 증가함에 따라서, 박막의 표면에는 바늘모양의 상이 3차원적으로 성장하였다. 모든 박막에 있어서 가시영역에서의 투과율은 500nm에서 90% 이상의 높은 값을 나타냈다. 박막의 광촉매특성을 조사하기 위하여 stearic acid가 코팅된 박막에 365nm 파장의 UV를 2.4mW/$\textrm{cm}^2$의 강도로 조사하여 C-H모드에 대한 IR 흡수단의 변화를 관찰하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.256-261
• /
• 2009

Sol-gel법에 의해 친수성 투명 $TiO_2$ 박막이 제조되었고, 박막의 접촉각, 표면구조, 투과율의 특성이 측정되었다. 더욱이 박막의 친수 특성을 향상시키기 위하여 계면활성제 tween 80이 이용되었다. Tween 80의 첨가량이 0, 10, 30, 50wt%일 때, 제조된 박막의 접촉각은 각각 $41.4^{\circ}$, $18.2^{\circ}$, $16.0^{\circ}$, $13.2^{\circ}$로 확인되었다. 제조된 $TiO_2$ 박막은 자외선 조사 후 Methylene blue용액을 분해시켜 흡광도를 감소시키는 광촉매 특성을 보여주었다. 일반유리(bare glass), Antimony Tin Oxide(ATO)코팅 유리, Fluorine Tin Oxide(FTO)코팅유리, Indium Tin Oxide(ITO)코팅유리 기판 위 에 Tween 80을 30 wt% 함유한 $TiO_2$ 용액을 적층하여 박막의 접촉각과 투과율을 측정하였다. 다양한 기판에 제조된 박막은 $16.2\sim27.1^{\circ}$의 표면 접촉각을 나타냈으며 자외선 조사 후에는 접촉각이 $13.2\sim17.6^{\circ}$로 낮아졌다. 특히 ATO코팅유리와 FTO 코팅유리 기판 위에 코팅된 필름은 가시광선 영역에서 각각 74.6%, 76.8%의 높은 투과율을 나타내었고, 적외선 영역에서는 각각 54.2%, 40.4%의 낮은 투과율을 나타냈다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제45권12호
• /
• pp.839-844
• /
• 2008

$TiO_2$ is an environment-friendly semiconducting material, and it has photocatalytic and hydrophilic effect. There are a lot of reports on the photocatalytic characteristics of $TiO_2$, such as organic pollutants resolving, anti-bacterial, and self-purification material. In this paper, $TiO_2$ micron-sized powders were deposited on the glass by room temperature powder spray in vacuum process, so called aerosol deposition (AD), and nano-grained $TiO_2$ photocatalytic thin films were fabricated. The thickness of the films were controlled by changing the number of deposition cycle. Morphologies and characteristics of the AD-$TiO_2$ thin films were examined by SEM, TEM, XRD, and UV-Visible Spectrophotometer. As the thickness of $TiO_2$ films increased, surface roughness increased. By this increment, the reaction area between film and pollutant was enlarged, resulting in better photocatalytic property.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.420-424
• /
• 2016

본 연구에서는 지속적으로 심각한 대기오염의 문제로 실내 공기청정의 중요성이 대두되는 점을 감안하여 광촉매 단위기술을 개발하고자 건식 박막 공정 중 일반적으로 사용되어지는 RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 $WO_3$ 단층막을 증착하였다. 초기 진공도는 $1.8{\times}10^{-6}$ [Torr]를 기준하여 최적의 스퍼터링 공정조건인 RF 100[W], 7[mTorr]진공 조건에서 Ar:$O_2$ 반응가스의 비율을 70[sccm] : 2[sccm]으로 하여 제작된 $WO_3$ 단층막은 380[nm]-780[nm]의 가시광 영역에서 80% 이상의 높고 일정한 광투과 특성을 확인하였다. 공기 청정 효과를 확인 위해 제작된 $WO_3$ 박막의 광촉매 특성을 조사하기 위해 메틸렌블루 내에서의 흡광도 및 농도변화를 광조사 시간 변화에 따라 측정하였다. 그 흡광도 측정결과 시간에 따라 흡광도 특성이 보임을 확인하였고, 5시간 경과 후 기존 메틸렌블루 농도 대비 80% 수준의 농도로 낮아지는 것을 확인하였다. 이런 결과로 부터 스퍼터링법에 의해 제작된 기능성 $WO_3$박막의 광분해 특성을 통해 형광등의 반사갓 혹은 LED등의 렌즈에 활용 된다면 차세대 조명원의 공기청정 효과를 증진시킬 수 있는 박막을 개발하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.227-231
• /
• 2010

광촉매 특성을 지닌 초친수 $TiO_2$ 박막을 액상증착법에 의해 유리 기판 위에 성공적으로 제조하였다. 제조된 $TiO_2$ 박막은 $70^{\circ}C$에서 박막표면에 $TiO_2$ 나노 입자들을 형성하였다. $TiF_4$ 용액의 침적시간이 증가됨에 따라 박막의 두께도 일정하게 증가되었다. $TiO_2$ 박막은 약 $5^{\circ}$ 이하의 접촉각과 가시영역에서 약 75~90 %의 투과율을 보여주었다. 또한 제조된 $TiO_2$ 박막은 자외선 조사에 의해 메칠오렌지 용액을 분해하는 광촉매 특성을 보여주었다. 침적시간 조건에 따라 제조된 박막의 표면 구조, 광학적 특성, 접촉각을 FE-SEM, AFM, UV-Vis, contact angle meter를 이용하여 측정하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.328-334
• /
• 2000

산화티탄의 광촉매 반응을 이용하여 휘발성 유기화합물(VOC)를 분해제거 하기 위하여 산화티탄을 glass bead에 sol-gel법으로 코팅하였다. 코팅막의 물성은 XRD, BET, SEM을 통해 분헉하였으며, 산화티탄이 galss bead를 채운 실험실규모의 광촉매 반응기를 이용 VOC중 벤젠 및 TCE 가스의 광촉매반응에 의한 분해효율에 대해 연구 컴토하였다. 반응기내의 잔류시간에 따른 가스농도 차이를 gas chromatography로 비교 분석하여 그 분해효율을 계산하였다. 이와 같은 정적인 상태의 실험결과, 400ppmv의 농도의 TCE인 경우 80%의 분해효율을 얻었으며, 50ppmv에서 300ppmv 농도의 벤젠인 경우 65%의 분해효율을 얻었다.