Heterogeneous Photocatalytic Decomposition of Organics in Water Phase

$TiO_2$ 광촉매를 활용한 수용액 내의 유기물질의 광분해반응

We have summarised some important aspects of our recent basic and applied studies in the area of photocatalytic detoxifcation with Degussa P25 titanium dioxide($TiO_2$) being the photocatalyst. Heterogeneousphotocatalytic decompositions of two components such as TCE-chloroform, TCE-phenol and TCE-benzene as well as single component organic, TCE, chloroform and $CCl_4$ were carried out to investigate the effect of additional compound on the TCE decomposition rate. In laboratory experiments, the optimum flow rate of TCE solution was $200cm^3/min$ with annular photoreactor in the presence of 0.1 wt% $TiO_2$ powder under illumination. It was observed that the second compound such as $CHCl_3$, phenol and benzene has a negative effect on the TCE decomposition rate. Result presented that TCE decomposition ratio was increased at low pH in the TCE-phenol two component solution. It could be shown that the photocatalytic reactor exhibits technical feasibility of detoxifying the multicomponent under proper experimental conditions.

폐수내에 용해되어 있는 유독성 유기물질의 분해처리를 위한 태양반응기 실용화에 대한 기본 및 응용연구를 실시하였다. 광촉매로는 0.1wt%의 Degussa P25 Titanium dioxide($TiO_2$)를 사용하여 TCE, chloroform 그리고 $CCl_4$들의 단일성분은 물론 TCE-chloroform, TCE-phenol, TCE-benzene 등의 이성분계 수용액에 대한 실험을 실시하였다. 일차적으로 원액의 반응기로의 적정유량을 조사하였으며, 각 2차성분들이 TCE의 분해율에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 실험 조건하에서 최적의 공급유속은 약 $200cm^3/min$이었으며, 각 2차 성분들은 공통적으로 TCE 분해율을 저하시키고 있으나 적절한 분해조건의 확보시 다성분계의 폐수처리에도 광분해반응의 처리는 기술적으로 타당함을 알 수 있었다. TCE-phenol의 이성분 용액의 경우 $H_2O_2$의 TCE 분해에 미치는 영향을 조사한 견과 0.06vol%의 $H_2O_2$ 첨가로 TCE의 분해율이 증가함을 알 수 있었다.