• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제21권4호
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• pp.479-487
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• 2020

Ceramic ZnS nanocomposites were prepared by mechanical processing and one-step heat sintering with powder mixtures of fly ash, waste glass, and ZnS (template-free hydrothermal method manufacturing). Chemical durability and morphological characteristics of heat-treated samples at 800 ℃ with/without acid treatment were evaluated. The photocatalytic activities were estimated with methyl orange (MO), methylene blue (MB), acetaldehyde (ATA), and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) as photodegradation targets. Crystallization behaviors of the prepared ceramic ZnS nanocomposites were investigated using X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy dispersive X-ray spectrometry (EDS). In addition, compressive and bending strength as mechanical properties were evaluated. Ceramic ZnS nanocomposites were found to showed improvement in optimal photocatalytic reaction and physical properties regardless of acid treatment when the amount of ZnS nanoparticles was increased from 7.0 to 25.0 wt%. Degrees of photocatalytic decomposition of MO, ATA, 2,4-D, and MB by acid treated ceramic ZnS nanocomposites containing 25 wt% ZnS were about 0.185, 0.121, 0.216, 0.236, respectively, after UV irradiation for 180 min.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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• pp.1116-1117
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• 2006

Lanthanide tantalite $LnTaO_4$ (Ln= La, Nd, Sm, Dy, Er and Tm) was synthesized by a solid state reaction between mixed powders of $Ln_2O_3$ and $Ta_2O_5$. The single-phase $LnTaO_4$ was prepared by sintering at temperatures of 1423-1673 K in air. The SEM observation showed that the particles were provided with the growth steps and the depeloped facets. The photocatalytic activity for water splitting of $LnTaO_4$ prepared was measured under UV light irradiation. The activity obtained was higher than that previously reported. These results suggested the crystallinity of $LnTaO_4$ photocatalysts correlates closely with the efficiency of water splitting.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.474-478
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• 2013

The most general photocatalyst, $TiO_2$ and $WO_3$, are acknowledged to be ineffective in range of visible light. Therefore, many efforts have been directed at improving their activity such as: band-gap narrowing with non-metal element doping and making composites with high specific surface area to effectively separate electrons and holes. In this paper, the method was introduced to prepare a photo-active catalyst to visible irradiation by making a mixture with $TiO_2$ and $WO_3$. In the $TiO_2-WO_3$ composite, $WO_3$ absorbs visible light creating excited electrons and holes while some of the excited electrons move to $TiO_2$ and the holes remain in $WO_3$. This charge separation reduces electron-hole recombination resulting in an enhancement of photocatalytic activity. Added Ag plays the role of electron acceptor, retarding the recombination rate of excited electrons and holes. In making a mixture of $TiO_2-WO_3$ composite, the mixing route affects the photocatalytic activity. The planetary ball-mill method is more effective than magnetic stirring route, owing to a more effective dispersion of aggregated powders. The volume ratio of $TiO_2(4)$ and $WO_3(6)$ shows the most effective photocatalytic activity in the range of visible light in the view point of effective separation of electrons and holes.

• 대한치과보철학회:학술대회논문집
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• 대한치과보철학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.90-90
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• 2004

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제20권8호
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• pp.957-960
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• 1999

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권6호
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• pp.667-670
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• 1997

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.667-671
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• 2014

본 연구에서는 전구체 각각의 독립제어가 가능한 이성분계 금속산화물을 얻기 위해 졸-겔법으로 합성한 실리카 나노입자를 $TiO_2$ 전구체와 교반시켜 전기방사법을 이용하여 실리카가 고르게 분산된 $TiO_2$ 나노섬유를 성공적으로 제작하였다. 제작된 나노섬유는 FE-SEM, XRD, EDS를 이용해 구조적 특성분석과 UV-VIS, 광촉매 반응기를 통해 광촉매 특성 분석을 하였다. 그 결과, 실리카가 분산된 $TiO_2$ 나노섬유는 실리카가 분산되지 않은 $TiO_2$ 나노섬유 보다 광촉매 효율이 10% 가량 향상되었다. 이는 실리카 나노입자가 첨가됨으로써 $TiO_2$가 흡수하지 못하는 380~440 nm 가시광선 영역을 흡수하여 광학적 특성 향상되었으며 Ti와 Si 두 금속산화물간에 $Br{\o}nsted$ acid site가 생성되어 OH 라디칼을 증가시킴으로써 광조사에 의해 여기된 전자를 잡아 재결합 손실을 억제하는 역할을 하여 화학적 특성이 개선되어 광촉매 효율이 증가되었을 것으로 사료된다.

• 한국가스학회지
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• 제16권6호
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• pp.143-147
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• 2012

티타니아($TiO_2$) 나노분말의 우수한 광촉매 활성은 이를 친환경 소재로서 많은 주목을 받도록 하였다. 특히, 최근 들어 이러한 $TiO_2$의 광촉매 활성을 향상시키기 위하여 $TiO_2$ 나노분말에 금속 혹은 비금속 원소를 도핑하는 방법이 널리 시도되고 있다. 화염법, 화학기상합성법, 졸-젤법, 공침법, 이온 주입법 등 다양한 방법들이 사용되고 있으며 합성법에 따라 원소들의 도핑 거동이 달라지므로 $TiO_2$의 전자구조 및 표면성질들이 합성법의 영향을 받게 되며 광촉매 활성 역시 달라진다. $TiO_2$의 광촉매 활성은 합성법 자체에 영향을 받는 것 외에 후속의 열처리에 의해서도 달라질 수 있다. 본 연구에서는 우수한 광촉매 활성을 가진 $TiO_2$ 나노분말 소재를 제조하기 위하여 화학기상합성법(chemical vapor synthesis, CVS)으로 텅스텐(W) 원소가 도핑된 $TiO_2$ 나노분말을 제조하고 물성 및 광촉매 특성을 조사하였다. 일부의 $TiO_2$ 나노분말은 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$ 범위에서 열처리한 후 물성 및 광촉매 특성의 변화를 조사하였다.

• 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.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.632-639
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• 2021

본 연구에서는 WO₃ 광촉매의 활성을 증대시키기 위하여 불소 도핑을 수행하고, 메틸렌블루 염료를 이용하여 광분해 특성을 고찰하였다. 본 연구를 통해 제조된 WO_3-xF_x 광촉매는 WCl₆ 전구체로부터 WO₃ 광촉매를 제조하기 위한 소결과정 중에 기상 불소화 방법을 이용하여 제조하였다. 불소 도핑 후 WO₃ 광촉매의 밴드갭이 2.95 eV에서 2.54 eV로 감소하였고, 산소 결핍 자리 영역이 약 55% 증가하였다. 또한 제조한 광촉매의 초기 염료 분해 성능은 불소 도핑 전과 비교하였을 때 10%에서 60%로 불소 도핑 후 6배 증가하였다. 이는 불소가 도핑되어 광촉매의 밴드갭이 감소하여 적은 에너지로 촉매 활성 반응을 가능하게 하고, 또한 산소 결핍이 생성된 표면 결함이 WO₃ 광촉매의 가시광선 흡수영역을 증대시켜 광촉매 활성이 증가한 것으로 사료된다. 본 연구에서는 후처리 공정이 불필요한 원스텝 기상 불소화 반응을 이용하여 손쉬운 방법으로 광촉매활성이 뛰어난 불소가 도핑된 WO_3-xF_x 광촉매를 제조할 수 있음을 확인하였다.