• 한국입자에어로졸학회지
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• 제4권2호
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• pp.69-75
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• 2008

Nanosize ZnO particles were prepared by oxidation of zinc vapor and the particle growth was modeled by a coagulation model by assuming that the characteristic time for reaction was much shorter than coagulation time and residence time (${\tau}_{reaction}{\ll}{\tau}_{coagulation}{\ll}{\tau}_{residence}$). Experimental measurement of zinc oxide particles diameter was consistent with the predicted result from the coagulation model. For practical purpose of predicting zinc oxide size in areosol reactor, the constant kernel solution is concluded to be sufficient, Uniqueness of nano-scale property of zinc oxide was confirmed by the higher photocatalytic activity of zinc oxide than nanosize titania particles.

• 분석과학
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• 제11권1호
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• pp.13-19
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• 1998

Allylthiourea를 포함하고 있는 광전기화학전지를 이용하여, 태양에너지 변환을 위한 염료 감응시, 감응전류는 광조사 시간 증가에 따라 증감 현상을 보였다. 광조사 전후 염료 용액을 분광학적으로 분석한 결과 감응제와 초감응제 사이의 침전형성 반응과 염료의 광표백 현상이 광전류 감소와 관련되어 있는 것으로 확인되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.49-58
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• 2014

PURPOSES : In areas of high traffic volume, such as expressway across large cities, the amount of nitrogen oxides (NOx) emitted into the atmosphere as air pollution can be significant since NOx gases are the major cause of smog and acid rain. Recently, the importance of NOx removal has arisen in the world. Titanium dioxide ($TiO_2$), that is one of photocatalytic reaction material, is very efficient for removing NOx. The NOx removing mechanism of $TiO_2$ is the reaction of solar photocatalysis. Therefore, $TiO_2$ in road structure concrete need to be contacted with ultraviolet rays (UV) to be activated. In general, $TiO_2$ concretes are produced by replacement of $TiO_2$ as a part of concrete binder. However, considerable portion of $TiO_2$ in concrete cannot contact with the pollutant in the air and UV. Therefore, $TiO_2$ penetration method using the surface penetration agents is attempted as an alternative in order to locate $TiO_2$ to the surface of concrete structure. METHODS : This study aimed to evaluate the NOx removal efficiency of photocatalytic concrete due to various $TiO_2$ application method such as mix with $TiO_2$, surface spray($TiO_2$ penetration method) on hardened concrete and fresh concrete using surface penetration agents. The NOx removal efficiency of $TiO_2$ concrete was confirmed by NOx Analyzing System based on the specification of ISO 22197-1. RESULTS : The NOx removal efficiency of mix with $TiO_2$ increased from 11 to 25% with increasing of replacement ratio from 3 to 7%. In case of surface spray on hardened concrete, the NOx removal efficiency was about 50% due to application amount of $TiO_2$ with surface penetration agents as 300, 500 and 700g/m2. The NOx removal efficiency of surface spray on fresh concrete due to all experimental conditions, on the other hand, which was very low within 10%. CONCLUSIONS : It was known that the $TiO_2$ penetration method as surface spray on hardened concrete was a good alternative in order to remove the NOx gases for concrete road structures.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.230-237
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• 2007

알칼리 수열합성법에 의해 높은 비표면적을 갖는 티타니아 나노튜브(TiNT)를 합성하였다. 가시광용 광촉매로서의 응용성을 조사하기 위해 CdS 나노입자와 조성(r=TiNT/(CdS+TiNT))을 바꿔가며 일련의 무기 복합필름을 제조하였다. 또한 비교를 위해 티타니아 나노튜브 대신 티타니아 나노입자와 CdS로 구성된 복합체를 역시 제조하였다. 합성된 티타니아 나노튜브는 $200^{\circ}C$ 이상의 소결온도에서 부분적으로 튜브 구조의 붕괴가 시작되었지만, CdS와의 복합체는 $450^{\circ}C$ 까지도 비교적 안정한 구조를 유지하였다. (CdS+TiNT)복합필름은 티타니아 나노입자 복합계와 비교할 때 가시광 흡수 측면에서는 유사한 정도를 나타내었지만, 수소생산 활성과 광전류 발생은 오히려 훨씬 낮은 값을 나타내었다. 결과적으로, 티타니아 나노튜브는 그의 높은 비표면적에도 불구하고 자기들끼리의 응집성이 강하여 CdS와의 전기적 상호작용이 약하며, 특히 얇은 튜브벽 두께(${\sim}3nm$)와 낮은 결정성에 기인하는 약한 광전류 특성은 이의 광촉매로서의 응용성을 상당히 제한하는 요소로 나타났다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권4호
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• pp.55-59
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• 2004

본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase)상의 광촉매 $TiO_2$분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr 였다. 이런 압력차는 $0.4 mm{\times}10 mm$의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50 mm인 원판 SUS mesh를 사용하였다. $TiO_2$ 분말의 고른 분포를 위해 $TiO_2$ 분말에 함유되어 있는 수분을 제거하고 이차 입자의 생성을 억제하기 위해서 알코올 bath 속에서 90분간 초음파 세척을 한 후 건조하였다. SUS mesh 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자크기를 알아보기 위해 주사 현미경(SEM)으로 분석하였으며, $1 {\mu}m$정도의 입자 크기를 관찰 할 수 있었다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 aerosol deposition 후에도 분말의 anatase상은 그대로 유지되었으며, 이런 결과는 광촉매 작용을 이용한 수처리용 필터로 활용이 가능하다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.83-89
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• 2008

음식물쓰레기를 처리하기 위한 3단계 메탄발효시스템으로부터 유출되는 음식물 발효 폐액은 고농도 유기성 폐수이다. 유기성 폐수는 고도처리 시스템에 의해 방류기준에 적합하게 처리되어져야만 한다. 본 연구에서는 유기성 폐수를 처리하기 위해 고효율 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정의 최적 운전 조건을 조사하였다. 첫 번째 공정에서 폐수에 응집제인 $FeCl_{3}$를 전처리 하였으며, 응집을 위한 최적 pH와 응집제의 농도는 각각 pH 4와 2000 mg/L이었다. 이 공정을 통하여 최대 52.6%의 COD가 제거되었다. 두 번째는 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정으로, 최적 운전 조건은 중심파장이 254 nm, 폐수 온도 및 pH가 각각 $40^{\circ}C$와 pH 8, 반응기 주입 공기량이 40 L/min인 것으로 조사되었다. 응집제를 이용한 전처리 공정과 광촉매 산화공정을 병합하여 최적조건에서 폐수를 처리할 경우 T-N과 COD의 제거율은 각각 69.7%와 70.9% 이었다.

• 한국재료학회지
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• 제14권6호
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• pp.407-412
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• 2004

Photo decomposition of gas phase benzene by $TiO_2$ thin films chemically deposited on alumina balls were investigated under UV irradiation. Photo decomposition rates were measured in real time during the reaction using a photo ionization detector, which ionizes C-H bonding of benzene molecules and then converts into volatile organic compounds (VOCs) concentrations. From the measuring results, the VOCs concentration increased instantly when IN irradiated because C-H bonds of benzene molecules strongly absorbed on the surface of $TiO_2$ films before the IN irradiation was destroyed by photo decomposition. After that, the VOCs concentration decreased with increasing surface area of $TiO_2$ and reaction time under the IN irradiation. At the optimal conditions for the photo decomposition of gas phase benzene, the reaction rate of the photo decomposition for high concentrations (over 60 ppm) was slow but that of relatively low concentration (under 60 ppm) was fast, due to limited surface area of $TiO_2$ thin films for the reaction. Thus, it is concluded that the photo decomposition rate was mainly affected by the surface area of $TiO_2$ or absorption reaction.

• 대한환경공학회지
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• 제27권8호
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• pp.844-851
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• 2005

본 연구의 목적은 $TiO_2$를 이용한 Cu(II)-EDTA 광촉매 반응 후의 $TiO_2$를 재사용 흑은 재생함으로써 연속적인 광산화 반응에 적용할 수 있는 타당성을 조사하기 위해 총 8회에 걸친 연속 광산화반응에서의 구리 및 $TiO_2$의 회수율과 처리수내의 상대급성독성을 평가하였다. 순환형의 회분식 광산화반응장치를 사용하고 pH 6 조건에서 인공자외선 조사에 의한 $10^{-4}\;M$ Cu(II)-EDTA의 광촉매 산화반응을 실시하였으며 두가지의 $TiO_2$ 재이용방법을 사용하였다: i) 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용, ii) 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용. 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용시, Cu(II)-EDTA의 분해속도상수($k'_{obs}$) 평균은 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시의 $k'_{obs}$ 평균값 보다 약 45% 적게 나타났다. 산세척 후 $TiO_2$를 재이용한 경우, 총 8회 재이용 실험 모두에서 180분 이후에는 거의 완전한 Cu(II)의 제거가 일어났지만 산세척하지 않고 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 총 5회 재이용시에 Cu(II)가 최소로 제거되었다. 두 재이용 방법 모두 총 8회에 걸친 $TiO_2$의 평균 회수율은 약 86%로 나타났으며 산세척시의 구리회수율은 67.9%가 되었다. 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시 반응시간 60분 까지의 초기 반응시간 대에는 처리수내의 상대독성이 급격히 감소하였지만 60분 이후에는 독성의 저감이 크게 감소하였다. 산세척 없이 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 상대독성의 경향은 용존 구리이온과 관계있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 $TiO_2$ 및 구리를 회수하는 연속 순환공정을 적용함으로써 Cu(II)-EDTA의 효율적인 제거 가능성을 제안할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권9호
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• pp.481-487
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• 2009

The photocatalysts of Fe-ACF/$TiO_2$ compositeswere prepared by the sol-gel method and characterized by BET, XRD, SEM, and EDX. It showed that the BET surface area was related to adsorption capacity for each composite. The SEM results showed that ferric compound and titanium dioxide were distributed on the surfaces of ACF. The XRD results showed that Fe-ACF/$TiO_2$ composite only contained an anatase structure with a Fe mediated compound. EDX results showed the presence of C, O, and Ti with Fe peaks in Fe-ACF/$TiO_2$ composites. From the photocataytic degradation effect, $TiO_2$ on activated carbon fiber surface modified with Fe (Fe-ACF/$TiO_2$) could work in the photo-Fenton process. It was revealed that the photo-Fenton reaction gives considerable photocatalytic ability for the decomposition of methylene blue (MB) compared to non-treated ACF/$TiO_2$, and the photo-Fenton reaction was improved by the addition of $H_2O_2$. It was proved that the decomposition of MB under UV (365 nm) irradiation in the presence of $H_2O_2$ predominantly accelerated the oxidation of $Fe^{2+}$ to $Fe^{3+}$ and produced a high concentration of OH radicals.

• 한국재료학회지
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• 제26권8호
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• pp.406-411
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• 2016

In order to reuse the photocatalyst and enhance the photolysis efficiency, we have used atmospheric pressure dielectric barrier discharge (APDBD) to clean and activate $TiO_2$ powder. The photocatalytic activity of the $TiO_2$ powder before and after APDBD treatment was evaluated by the degradation of methylene blue (MB) in aqueous solution. The apparent reaction rate constant of photolysis of the first sample of reused $TiO_2$ cleaned by APDBD improved to a level up to 0.32h-1 higher than the 30 % value of the initial $TiO_2$ powder. As the number of photolysis reactions and APDBD cleanings increased, the apparent rate constants gradually decreased; however, the fourth photolysis reaction still showed a value that was greater than 10% of the initial value. In addition, APDBD treatment enhanced the process by which $TiO_2$ effectively adsorbed MB at every photolysis stage.