• 분석과학
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• 제14권3호
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• pp.259-265
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• 2001

ZnO, CdS, rutile-$TiO_2$ 및 혼합 rutile-$TiO_2$/ZnO와 같은 여러 반도체를 이용하여 Congo Red를 광 촉매 분해시켰다. 연구 결과 ZnO, CdS, rutile-$TiO_2$ 중에서는 CdS의 광 촉매 효과가 제일 컸는데 이것은 CdS가 제일 작은 band gap 에너지를 가지고 있기 때문이었다. 또한 혼합 촉매에서는 ZnO의 함량이 rutile-$TiO_2$에 비하여 상대적으로 높을수록 분해 반응을 촉진하였다. 이것은 $Zn^{2+}$ 가수분해 생성물이 구조적으로 안정한 화합물인 rutile-$TiO_2$의 표면을 덮음으로서 자외선 흡수를 차단하기 때문에 라디칼 생성을 저해하기 때문이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.270.1-270.1
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• 2013

Zinc oxide (ZnO) is one of the most powerful materials for purifying organic pollutants using photocatalytic activity. In this study, we have introduced a novel method to design highly photoreactive flexible 3 dimensional (3D) ZnO nanocomposite [F-ZnO-m (m: reaction time, min)] by electrospinning and simple-step ZnO growth processing (one-step ZnO seed coating/growth processing). Significantly, the F-ZnO-m could be a new platform (or candidate) as a photocatalytic technology for both morphology control and largearea production. The highest photocatalytic degradation rate ([k]) was observed for F-ZnO-m at 2.552 h-1, which was 8.1 times higher than that of ZnO nanoparticles (NPs; [k] = 0.316 h-1). The enhanced photocatalytic activity of F-ZnO-m may be attributed to factors such as large surface area. The F-ZnO-m is highly recyclable and retained 98.6% of the initial decolorization rate after fifteen cycles. Interestingly, the F-ZnO-m samples show very strong antibacterial properties against both Gram-negative Escherichia coli (E. coli) and Gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus) after exposure to UV-light for 30 min. The antibacterial properties of F-ZnO-m samples are more effective than those of ZnO NPs. More than 96.6% of the E. coli is sterilized after ten cycles. These results indicate that F-ZnO-m samples might have utility in several promising applications such as highly efficient water/air treatment and inactivation of pathogenic microorganisms.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850129.1-1850129.10
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• 2018

To improve the high charge carrier recombination rate and low visible light absorption of {001} facets exposed $TiO_2$ [$TiO_2(001)$] nanosheets, few-layered $MoS_2$ nanoparticles were loaded on the surfaces of $TiO_2(001)$ nanosheets by a simple photodeposition method. The photocatalytic activities towards Rhodamine B (RhB) were investigated. The results showed that the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites exhibited much enhanced photocatalytic activities compared with the pure $TiO_2(001)$ nanosheets. At an optimal Mo/Ti molar ratio of 25%, the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites displayed the highest photocatalytic activity, which took only 30 min to degrade 50 mL of RhB (50 mg/L). The active species in the degradation reaction were determined to be $h^+$ and $^{\bullet}OH$ according to the free radical trapping experiments. The reduced charge carrier recombination rate, enhanced visible light utilization and increased surface areas contributed to the enhanced photocatalytic performances of the 25% $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.51-56
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• 2023

광촉매 기반의 수처리 공정에서 TiO₂ 나노입자와 기공형 고분자로 구성된 복합체 멤브레인은 광촉매 반응후 나노입자를 회수하기 용이하다는 장점과 멤브레인 파울링(fouling) 억제가 가능하다는 측면에서 다양하게 연구되어 왔다. 하지만, TiO₂ 나노입자가 복합체 멤브레인에 고착된 이후 나노입자의 광촉매 특성이 어떻게 변할지에 대한 연구는 상대적으로 많이 진행되지 않았다. 이러한 측면에서, 본 연구에서는 polyethersulfone (PES)/TiO₂ 복합체 멤브레인을 제조하고 유기염료분해 반응에 대한 광촉매 특성을 연구하였다. 복합체 멤브레인에 고착된 TiO₂ 나노입자의 염료분해반응 속도를 콜로이드 상에서 분산된 TiO₂ 나노입자와 비교함으로써 멤브레인에 고착화되기 전후의 TiO₂ 나노입자의 촉매 효율을 비교하였다.

• 치위생과학회지
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• 제14권3호
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• pp.319-324
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• 2014

본 연구는 광촉매 반응을 이용하여 치아우식증의 주요 원인균인 S. mutans를 조절하기 위한 새로운 방법을 제안하고자 기존 이산화 티타늄 광촉매에 주로 사용되었던 자외선영역의 광원과 현재 임상현장에서 활용되고 있는 405 nm의 가시광선 빛에 의한 광촉매 반응을 유도하여 항균효과를 비교하였다. 우선 최적의 이산화 티타늄 농도를 탐색한 결과 254 nm 또는 405 nm 빛 조사시 0.1 mg/ml의 농도에서 S. mutans에 대한 항균력이 각각 93%와 24%로 가장 높게 나타났다. 또한 광조사 시간과 S. mutans에 대한 항균력은 정비례 관계를 보였으며, 254 nm의 빛은 20분 이상, 그리고 405 nm의 빛은 40분 이상 조사할 경우 $10^4CFU/ml$ 정도의 생균이 완전히 사멸되는 결과를 확인하였다. 따라서 이산화티타늄의 광촉매 반응은 인체에 무해한 405 nm의 가시광선으로 유도될 수 있으며, 향후 항균력을 보다 증가시킬 수 있는 방법을 고안 한다면 임상현장에서 효과적으로 구강 내 S. mutans를 억제하는 데 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.47-53
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• 2000

To overcome the shortage of conventional TWC that is activated at high temperature, higher than 25$0^{\circ}C$, photocatalyst is considered as an new technology. Because the photocatalytic reaction of photocatalyst is not a thermo mechanical reaction, it is necessary to heat the system to start the reaction. It can be activated just by ultra violet light that includes wavelengths shorter than 400 nanometers even at ambient temperature. In this study photocatalytic reduction of hydrocarbon was investigated with a model gas test. To understand the effects of co-existence gases on the hydrocarbon reduction by photoreaction, CO and NO, $O_2, H_2O$ gases those are components of exhaust gases of gasoline engine are supplied with C3H8/N2 to a photoreactor. The photoreactor contains $TiO_2$ photocatalyst powders and a UV bulb. The results show that oxygen is the most important factor to reduce HC emission with photocatalyst. Photocatalyst seems to have a good probability for automotive application to reduce cold start HC emissions.

• 웰빙융합연구
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• 제5권2호
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• pp.21-27
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• 2022

Purpose: This study is about photocatalytic technology and plasma oxidation-reduction technology. To the main cause of exposure to odor pollution, two deodorization techniques were applied to develop a module with higher removal efficiency and ozone reduction effect. Research design, data and methodology: A composite module was constructed by arranging two types of dry deodorization equipment (catalyst, adsorbent) in one module. This method was designed to increase the responsiveness to the components of complex odors and the environment. standard, unity, two types of oxidizing photo-catalyst technology and plasma dry deodorization device installed in one module to increase the potential by reduction to 76% of ozone, 100%, and 82%. Results: The complex odor disposal efficiency was 92%. Ammonia was processed with 50% hydrogen sulfide and 100% hydrogen sulfide, and ozone was 0.01ppm, achieving a target value of 0.07ppm or less. The combined odor showed a disposal efficiency of 93%, ammonia was 82% and hydrogen sulfide was 100% processed, and ozone achieved a target value of 0.07 ppm or less. Conclusions: Ozone removal efficiency was 76% by increasing Oxidation-Reduction Reaction(ORR). The H2S removal efficiency of the deodorizer was higher than that of the biofilter system currently used in sewage disposal plants.

• 공업화학
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• 제10권7호
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• pp.1035-1040
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• 1999

자외선 조사하에서 $TiO_2$를 촉매로 하여 trichloroethylene의 광분해반응을 행하였다. 여러 가지 $TiO_2$ 촉매의 활성을 비교하였고, 반응조건에 따른 광분해 활성을 조사하였다. 또한 빛의 세기에 따른 분해활성과 반응물에 첨가된 물의 영향을 조사하였다. 여러 가지 $TiO_2$ 촉매에서 P-25가 가장 높은 활성을 보였고, anatase형이 rutile형보다 높은 활성을 보였다. 또한 반응물의 유속이 느릴수록 또한 초기농도가 낮을수록 trichloroethylene의 분해 반응 활성은 증가하였고, 산화제로서 공기를 사용하는 것이 효과적이었다. 한편 반응물에 첨가된 물은 촉매의 활성을 감소시켰고, 빛의 세기가 증가할수록 분해 반응속도가 증가하였으나 태양광에 의해서는 분해율이 매우 낮았다. trichloroethylene의 농도가 낮을 경우에는 촉매의 활성저하가 거의 일어나지 않았다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권5호
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• pp.57-61
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• 2006

For the production of functional $TiO_2$-biodegradable plastic (polybutylene succinate:PBS) composite material with photocayalytic activity, 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 by the photo degradation of gaseous acetaldehyde. The effects of primary particle size and spraying parameters on the formation behavior, photocatalytic performance of the coatings have been investigated. The results indicated that for both the HVOF sprayed $P_{200}$ and $P_{30}$ coatings, the high anatase ratio of 100% can be achieved regardless of fuel gas pressure. On the other hand, the HVOF sprayed $P_7$ coating exhibited a largely decreased anatase ratio (from 100% to 49.1%) with increasing the fuel gas pressure, which may be attributed to much higher susceptibility of heat for 7 nm agglomerated powder. HVOF sprayed $P_{200}$ and $P_{30}$ coatings show better performance as compared to that of plasma sprayed $P_{200}$ coatings owing to the higher anatase ratio. However, the HVOF sprayed $P_7$ coatings did not show the photocatalytic activity, which may result from the extremely small reaction surface area to the photocatalytic activity and low anatase ratio.

• 한국진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.138-143
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• 2013

최근 산화아연 나노입자의 물리-화학적 특성을 이용하여 다양한 분야에 응용하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 산화아연 나노입자의 산화-환원 반응을 이용하여 광촉매의 응용 연구를 진행하였다. 이러한 산화아연 광촉매는 산화티타늄 광촉매에 비하여 물 용매에서의 $Zn(OH)_2$를 형성하여 광촉매 활성을 감소시키는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 분무 열분해 방법을 이용하여 산화아연 나노입자를 합성하고 이렇게 합성된 산화아연 나노입자의 물에 대한 안정성 연구를 진행하였다. 그 결과 1일 동안 물 용매 처리를 한 산화아연 나노입자의 표면에 molecular $H_2O$의 증가로 인하여 광촉매 효율이 증가하는 결과를 나타내었으며 본 연구에서 합성된 산화아연 나노입자가 물 용매에서 안정하다는 결과를 도출하였다.