• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.31-40
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• 1995

The degradation of aqueous chlorinated compounds such as trichloroethylene (TCE), tetrachloroethylene (PCE) and dichloroacetic acid (DCA) to $CO_2$ and HCl was accomplished in the presence of UV light and suspended TiO$_2$ slurries. The decomposition of chlorinated hydrocarbons at 253.7 m irradiation was more effective than that at 360 nm irradiation. Our results show that 253.7 nm irradiation alone can be used for decomposing some chlorinated hydrocarbons such as PCE and TCE.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.413-420
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• 2023

Holmium-doped TiO₂ nanotubes (Ho-TNTs) were manufactured through anodization treatment and electrochemical deposition, and optimization experiments were conducted using various Holmium doping concentrations and time as variables. Surface as well as electrochemical characteristics were analyzed to study the prepared photocatalysts. Ho-TNTs were found to exist only in anatase phase through X-ray diffraction analysis. Ho-TNTs with 0.01 wt% 100 seconds shows a photocurrent density of 3.788 mA/cm² and an effective photo-conversion efficiency (PCE) of 4.30%, which is more efficient than pure TiO₂ nanotubes (pure-TNTs) (at bias potential 1.5 V vs. Hg/HgO). The photocatalytic activity of the aforementioned Ho-TNTs for hydrogen production was evaluated with the result of -29.20 µmol/h·cm².

• 한국가스학회지
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• 제10권2호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구에서는 실내 오염물질인 포름알데히드가스를 제거하기위하여 $Pd/TiO_2$로 코팅한 극세 섬유에 광분해 효과를 제안하였다 광촉매 반응기는 사각박스(부피 2 l)내에 UV램프와 $Pd/TiO_2$로 코팅한 극세 섬유와 함께 장착하였다. 이 때 Langmuir-Heinshelwood의 반응속도와 흡착상수, 온도 및 농도 변화에 따른 전환을 그리고 습도변화와 오염가스($SO_2$) 혼합으로 인한 전환율의 영향을 조사하였다. 결과로서 속도상수(k)와 흡착상수($\beta$) 각각 114.94 ppmv/min, $0.0036ppmv^{-1}$을 얻었다. 또한 온도증가($40^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$)에 따른 포름알데히드가스 전환율이 약 20%로 감소하고 습도변화에 따른 전환율에서는 습도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이외에 $SO_2$가스 혼입되어 있는 상태에서 전환율은 $SO_2$ 가스가 수분에 의한 이온의 영향으로 방해인자로 작용하는 것을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.297-302
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• 2013

악취 유발 물질인 $H_2S$를 처리하기 위한 UV/photocatalysis의 성능 향상에 관한 연구를 수행하였다. 광촉매 물질을 선정하기 위하여 EtOH을 기준물질로 사용하였으며, 광촉매 반응기의 광활성은 광촉매 반응기의 표면에 코팅된 광촉매의 표면특성과 높은 상관성을 나타냄을 확인하였다. PS 광촉매(STS-01)가 코팅된 광촉매 반응기는 기체선속도가 0.01 m/s, 상대습도가 40%의 조건에서 약 80%의 $H_2S$ 산화효율을 보였으나, 그 이상의 선속도에서 반응활성은 급격히 감소하였다. 광촉매 반응기의 성능유지를 위하여 백금을 광촉매에 담지하였는데 이는 같은 실험조건에서 95% 이상의 우수한 $H_2S$ 전환율을 나타내었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제21권2호
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• pp.45-54
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• 2001

In this study, the characteristics of optical fibers for the application in photocatalytic system was investigated using the intentionally designed accessories for spectrometer and radiometer to resolve the problems associated with the conventional system such as cost and structural restrictions from artificial lamp usage, to broaden the application fields into underground, and to utilize solar light in the future. To do this two kinds of optical fibers, plastic optical fiber (POF) and quartz optical fiber (QOF) were compared in terms of characteristics related with light transmittance and absorption and reactivity in TCE degradation.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.711-717
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• 2019

The application of advanced oxidation for the treatment of oil refinery wastewater under UV radiation by using nanoparticles of titanium dioxide was investigated. Synthetic wastewater prepared from phenol crystals; Power Glide SAE40 motor vehicle oil and water was used. Response surface methodology (RSM) based on the Box-Behnken design was employed to design the experimental runs, optimize and study the interaction effects of the operating parameters including catalyst concentration, run time and airflow rate to maximize the degradation of oil (SOG) and phenol. The analysis of variance and the response models developed were used to evaluate the data obtained at a 95% confidence level. The use of the RSM demonstrated the graphical relationship that exists between individual factors and their interactive effects on the response, as compared to the one factor at time approach. The obtained optimum conditions of photocatalytic degradation are the catalyst concentration of 2 g/L, the run time of 30 min and the airflow rate of 1.04 L/min. Under the optimum conditions, a 68% desirability performance was obtained, representing 81% and 66% of SOG and phenol degradability, respectively. Thus, the hydrocarbon oils were readily degradable, while the phenols were more resistant to photocatalytic degradation.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.271-277
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• 2015

본 연구에서는 효율적인 광 전기화학적 수소제조를 위하여 광촉매로써 상용화 촉매인 P25-티타니아와 합성한 Ag_xO를 적정 질량비로 혼합한 촉매를 사용하였다. Ag_xO는 일반적인 솔-젤법으로 합성하였으며, 은 용액의 안정화를 위해 합성과정 중에 수산화테트라메틸암모늄을 첨가하고 열처리 온도를 -5, 25, 50 ℃로 다양화시켜 세 가지 형태의 산화은을 얻었다. 합성한 Ag_xO의 물리화학적 특성은 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 자외선-가시선 분광광도계(UV-Visible spectroscopy), X-선 광전자 분광법(XPS)을 이용하여 확인하였다. 물/메탄올(무게 비 1:1) 혼합용액을 광분해 한 결과, 순수 P25-티타니아보다 Ag_xO가 첨가된 혼합촉매에서 현저히 높은 양의 수소가 발생하였다. 보조 산화제로써 H₂O₂를 첨가한 경우 그리고 Ag_xO의 합성온도가 50 ℃일 때 가장 높은 수소 제조효율을 나타내었다. 특히, 0.9 g의 P25-티타니아와 0.1 g의 Ag_xO (50 ℃)를 혼합한 촉매를 사용하였을 때 8시간 반응하는 동안에 13,000 μmol의 수소가 발생하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.353-353
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• 2011

Titanium dioxide is a suitable material for industrial use at present and in the future because titanium dioxide has efficient photoactivity, good stability and low cost [1]. Among the three phases (anatase, rutile, brookite) of titanium dioxide, the anatase form is particularly photocatalytically active under ultraviolet (UV) light. In fabrication of photocatalytic devices based on catalytic nanodiodes [2], it is challenging to obtain a photocatalytically active TiO2 thin film that can be prepared at low temperature (< 200$^{\circ}C$). Here, we present the synthesis of a titanium dioxide film using TiO2 nanoparticles and sol-gel methods. Titanium tetra-isopropoxide was used as the precursor and alcohol as the solvent. Titanium dioxide thin films were made using spin coating. The change of atomic structure was monitored after heating the thin film at 200$^{\circ}C$ and at 350$^{\circ}C$. The prepared samples have been characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microcopy, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), and ellipsometry. XRD spectra show an anatase phase at low temperature, 200$^{\circ}C$. UV-vis confirms the anatase phase band gap energy (3.2 eV) when using the photocatalyst. TEM images reveal crystallization of the titanium dioxide at 200$^{\circ}C$. We will discuss the switching behavior of the Pt /sol-gel TiO2 /Pt layers that can be a new type of resistive random-access memory.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권6호
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• pp.755-761
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• 2015

광촉매의 VOC 제거 특성 평가에 관한 최근의 연구는 온도 변화가 거의 없는 상태에서 실시되었다. 온도 변화를 적게하기 위해 광량이 높은 UVLED를 챔버 위부에 배치하게 되면 광촉매와의 거리가 멀어져 그만큼 효율이 감소할 수 밖에 없으며 광촉매의 효율 향상을 위해서는 광원과 광촉매의 거리를 가까이 해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 UVLED 광원과 광촉매와의 거리를 가까이 두어 온도가 변하는 VOC 제거 시스템을 제작하였다. 광촉매로는 자외선 광원에서 반응하는 상용 $TiO_2$와 vanadium 이온을 도핑시킨 $TiO_2$를 사용하였으며 제작된 챔버를 이용하여 광촉매 효율을 평가하였다. VOC 제거 평가 시 테스트 전후 온도는 약 $20^{\circ}C$ 상승하여 UVLED 광원에 의해 변화된 온도로 VOC의 농도를 보정하여 온도에 따른 VOC 제거 효율 변화를 확인하였다. 보정 전후의 제거 효율을 비교하면 43~46%의 차이를 보였다. 챔버 내 온도 상승이 p-xylene의 농도 변화에 큰 영향을 주며 이를 보정하여 광촉매의 VOC 제거 효율을 평가할 필요가 있음을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.54-63
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• 2017

산업발전과 공업화로 인해 VOCs의 발생이 증가하고 있고, VOCs는 불쾌감을 주며 불만을 불러일으키는 요인 중 하나이다. 이를 제어하기 위해 본 연구는 식물정유와 광촉매로 흡수제를 제조하여 벤젠과 톨루엔을 제거하고자 하였다. 식물정유물질 선정실험을 수행한 결과, 편백나무의 제거효율이 약 70%로 가장 높게 나타났으며, GC분석 결과 Monoterpene류와 Sesquiterpene로 이루어져 있음을 확인하였다. 광촉매 선정실험 결과, 광촉매 종류는 $TiO_2$의 효율이 가장 높게 나타났으며, UV lamp power는 10 W, $TiO_2$의 양은 $0.1gL^{-1}$부터 효율이 우수하게 나타났다. 수산화라디칼 생성특성 실험결과, $TiO_2$의 농도와 UV lamp power가 클수록 많은 양의 라디칼이 생성되었다. 제조된 흡수제의 제거효율 및 반응속도 실험결과, 제거효율은 최대 약 98%까지 나타났으며, 활성화 에너지는 약 $18kJmol^{-1}$로 나타났다.