• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.33-39
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• 2010

산화피막 형성 기술(anodization)을 이용하여 나노크기의 $TiO_2$ 튜브가 표면에 내재된 자기 조직형(self-organized) 광감응 $TiO_2$ 금속막을 개발하였다. 개발된 $TiO_2$ 금속막의 특성은 EDX, SEM, XRD로 분석하였고, 전해질 성분과 농도 등에 따른 $TiO_2$ 나노튜브 형성 유무를 실험적으로 조사하였다. 광반응 특성을 보유한 아나타제형의 나노튜브가 성공적으로 내재된 것을 확인할 수 있었다. 휴믹산을 모델 유기물로 사용하여 광감응 $TiO_2$ 금속 분리막의 유기물 제거 특성을 실험적으로 검토하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권10호
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• pp.2935-2940
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• 2014

Monodispersed $Bi_2O_2CO_3$ nanoplates with an average width of 320 nm and thicknesses of 50-90 nm were successfully synthesized by a simple solvothermal method in a mixture solution of polyethylene glycol and $H_2O$. The obtained nanoplates were characterized by means of XRD, FT-IR, SEM and TEM. The effect of surfactant sodium dodecyl benzene sulfonate on the morphology of $Bi_2O_2CO_3$ product was investigated. Under simulated solar light irradiation, $Bi_2O_2CO_3$ nanoplates exhibited superior photocatalytic activities towards the degradation of RhB as well as high chemical stability upon cycling photocatalytic test. The nanoplates also showed promising photodegradation ability for eliminating refractory pollutant of phenol. The excellent photocatalytic performance of $Bi_2O_2CO_3$ nanoplates as compared with P25-$TiO_2$ endows them as promising high efficiency photocatalysts.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.425.2-425.2
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• 2014

$TiO_2$ possesses great photocatalytic properties but absorbs only UV light owing to high band gap energy (Eg = 3.2 eV). By narrowing the band gap through doping a metal ion, the photocatalytic activity can be enhanced in condition of the light of a higher than 365 nm wavelength. Main purpose for this study is to evaluate the activities of metal doped $TiO_2$ for degrading the volatile organic compounds (VOCs); p-xylene is chosen in the VOC removal test. Vanadium is selected in this study because an ionic radius of vanadium is almost the same as titanium ion and vanadium can be easily doped into $TiO_2$. V-doped $TiO_2$ was synthesized by sol-gel methods and compared with pure $TiO_2$. Pure TiO2 powder and V-doped $TiO_2$ powder were coated on glasses by spray coating method. UV-Visible spectrophotometer was used for the measurement of the band gap changes. VOC concentration degradation level was tested with using various UV light sources in an enclosed chamber. Catalytic activities of prepared samples were evaluated based on the experimental results and compared with coated pure $TiO_2$ sample.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1019-1024
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• 2009

가시광 활성을 갖는 anatase 결정구조의 $TiO_2-_xN_x$ 나노입자를 암모니아 수용액에서 $TiCl_4$ 가수분해에 의해 제조하였다. 제조한 시료의 특성은 XRD, TEM, $N_2$-sorption 및 DRS로 분석하였다. 질소를 $TiO_2$에 도핑함으로써 광흡수 영역이 순수한 TiO2에 해당하는 390 nm에서 가시광 영역인 530 nm까지 이동하였다. DRS 분석결과로부터 $TiO_2-_xN_x$의 밴드갭이 감소하는 것을 유추할 수 있었다. 광촉매 활성은 가시광 조사하에서 congo red 분해로부터 평가하였다. 질소의 도핑 농도가 적절한 광촉매가 광촉매 활성이 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 질소 도핑이 광촉매 활성의 향상에 중요한 역할을 함을 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.135-141
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• 2012

To improve the visible-light induced photocatalytic application performances of $TiO_2$, in this study, the $NiS_2$ modied $TiO_2$ composites were prepared by two methods: hydrothermal method and sol-gel method. The composites were denoted as hs-$NiS_2$/$TiO_2$, and sg-$NiS_2$/$TiO_2$ and characterized by XRD, UV-vis absorbance spectra, SEM, TEM, EDX, and BET analysis. The photocatalytic activities under visible light were investigated by the degradation of methyl orange (MO). The photodegradation rate of methyl orange under visible light with $NiS_2$/$TiO_2$ composites was markedly higher than that of pure $TiO_2$, and the effect of hs-$NiS_2$/$TiO_2$ composites was better than that of sg-$NiS_2$/$TiO_2$. The results indicate that the hydrothermal process could partly inhibit the agglomeration of $NiS_2$/$TiO_2$. Thus, the dispersion of nanoparticles was improved, and that the promoting effect of $NiS_2$ could extend the light absorption spectrum toward the visible region.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권2호
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• pp.68-71
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• 2011

[ $Ti_{1-x}W_xO_{2-y}$ ]solid solutions with compositions of x = 0.01(TW-1), x = 0.02(TW-2), x = 0.03(TW-3) and x = 0.04(TW-4) were prepared at 1,073 K in air under atmospheric pressure. All the solutions exhibited tetragonal symmetries. Nonstoichiometric chemical formulas have been obtained from oxidation-reduction titration and the partial substitution of $W^{6+}$ ions mainly caused the formation of $Ti^{3+}$ ion, rather than oxygen excess. Resistivities of the samples were highly dependent on humidity. The increase of the W amount resulted in an increase of $Ti^{3+}$ content, decrease of resistivity values and finally degradation of photocatalytic activities.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권2호
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• pp.181-188
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• 2018

Photocatalytic oxidation in the presence of Fe-doped, Zn-doped or Fe-Zn co-doped $TiO_2$ was used to effectively decompose humic acids (HAs) in water. The highest HAs removal efficiency (65.7%) was achieved in the presence of $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn co-doped $TiO_2$ with the Fe:Zn ratio of 3:2. The initial solution pH value, inorganic cations and anions also affected the catalyst photocatalytic ability. The HAs removal for the initial pH of 2 was the highest, and for the pH of 6 was the lowest. The photocatalytic oxidation of HAs was enhanced with the increase of the $Ca^{2+}$ or $Mg^{2+}$ concentration, and reduced when concentrations of some anions increased. The inhibition order of the anions on $TiO_2$ photocatalytic activities was $CO{_3}^{2-}$ > $HCO_3{^-}$ > $Cl^-$, but a slightly promotion was achieved when $SO{_4}^{2-}$ was added. Total organic carbon (TOC) removal was used to evaluate the actual HAs mineralization degree caused by the $500^{\circ}C$ calcined 0.0010% Fe-Zn (3:2) co-doped $TiO_2$. For tap water added with HAs, the $UV_{254}$ and TOC removal rates were 57.2% and 49.9%, respectively. The $UV_{254}$ removal efficiency was higher than that of TOC because of the generation of intermediates that could significantly reduce the $UV_{254}$, but not the TOC.

• 공업화학
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• 제28권6호
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• pp.655-662
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• 2017

CdS 및 CdZnS 황화물계 광촉매를 단순 침전법으로 제조하고, 가시광선 조사하에서의 로다민 B 분해반응에 대한 광촉매로서의 활성을 조사하였다. 이때 KCl, NaCl, $K_3PO_4$, $Na_3PO_4$ 등의 4가지 무기염 첨가가 반응에 미치는 영향을 조사하였으며, 특히 광촉매 반응 과정에서의 $K^+$, $Na^+$, $Cl^-$ 그리고 $PO_4{^{3-}}$ 이온의 역할에 중점을 두고 연구를 진행하였다. 첨가되는 무기염들은 전체 광촉매 반응에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 무기염 중의 양이온에 비해 음이온이 반응속도에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구의 반응조건하에서 $PO_4{^{3-}}$ 음이온은 광촉매 반응속도를 크게 감소시키지만 $Cl^-$ 이온은 오히려 반응속도를 증가시켰다. 따라서 광촉매 반응을 이용한 폐수처리에 있어서는 다른 첨가물질의 영향을 고려하는 것도 필요한 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.159-165
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• 2022

WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 증대시키기 위하여 산소결핍자리 생성을 유도하기 위한 불소 도핑을 수행하였다. 불소 도핑을 위하여 플라즈마 불소화와 직접 기상 불소화를 진행하였으며, 두 가지 방법으로 불소화한 WO₃ 광촉매의 광분해 성능을 비교하기 위하여 메틸렌블루 염료 분해 성능을 평가하였다. 플라즈마 불소화한 WO₃ 광촉매와 직접 기상 불소화한 WO₃ 광촉매의 산소결핍자리는 각 14.65 및 18.59%로 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 23, 56% 증가하였으며, WO₃ 광촉매의 산소결핍자리가 증가함에 따라 메틸렌블루 염료분해 성능 역시 미처리 WO₃ 광촉매 대비 각 1.7, 3.4배 증가한 것을 확인하였다. 또한 불소 도핑 후 밴드갭 에너지는 각 2.95 eV에서 2.64, 2.45 eV로 감소한 것을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 직접 기상 불소화 공정이 플라즈마 불소화 공정과 비교하여 WO₃ 광촉매의 활성을 증대시키는데 유리한 공정인 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.402-406
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• 2009

상압플라즈마 공정을 이용하여 $TiO_2$ 박막의 표면을 개질하고 광촉매 활성을 평가하였다. $TiO_2$ 박막은 $TiO_2$ 졸-겔 용액에서 유리판에 dip-coating법으로 코팅한 후 소성 온도와 소성 시간을 변화시켜 가면서 제조하였다. 표면 개질에 사용된 플라즈마는 질소 플라즈마였으며, 방전전력, 처리시간 등의 공정변수를 변화시키면서 실험을 수행하였다. 광촉매 활성은 UV-A와 형광등 하에서의 메틸렌 블루 분해효율을 바탕으로 평가하였다. XPS 분석 결과, 박막의 표면에 소량의 질소가 도핑되었음을 알 수 있었으며, 광촉매 효율은 UV-A와 형광등 하에서 모두 증가하였고, 특히 형광등 하에서 좀 더 증가하였다.