• 제목/요약/키워드: $O_3$/UV

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Effect of Nitrite and Nitrate as the Source of OH Radical in the O3/UV Process with or without Benzene

  • Son, Hyun-Seok;Ahammad, A.J. Saleh;Rahman, Md. Mahbubur;Noh, Kwang-Mo;Lee, Jae-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권spc8호
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    • pp.3039-3044
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    • 2011
  • This study suggests the prediction model for the concentration variation of $NO_2{^-}$ and $NO_3{^-}$ along with the rate constants of all reactions during ozonation under UV radiation ($O_3$/UV process). While $NO_2{^-}$ was completely converted into $NO_3{^-}$ during the $O_3$-only process, the production of $NO_2$ radical or $N_2O_4$ was expected in the $O_3$/UV process. In addition, the quenching of OH radicals, by $NO_2$ radical in the $O_3$/UV process, resulted in regeneration of $NO_2{^-}$. However, the regeneration of $NO_2{^-}$ was not observed in the $O_3$/UV process in the presence of $C_6H_6$ where the concentrations of $NO_2{^-}$ and $NO_3{^-}$ were significantly reduced compared to in the process without $C_6H_6$. The pseudo-first order rate constants of all species were calculated with and without the presence of $C_6H_6$ to predict the variation of concentrations of all species during the $O_3$/UV process. It was suggested that $NO_2{^-}$ and $NO_3{^-}$ in the $O_3$/UV process can be more effectively removed from an aqueous system with an OH radical scavenger such as $C_6H_6$.

UV/O3 조사 시간에 따른 Sol-gel 공정 기반 CuO 박막 트랜지스터의 전기적 특성 변화 (UV/O3 Process Time Effect on Electrical Characteristics of Sol-gel Processed CuO Thin Film Transistor)

  • 이소정;장봉호;김태균;이원용;장재원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • Sol-gel 공법을 이용하여, p-형 CuO 박막 트랜지스터를 제작하였다. 제작된 CuO 박막 트랜지스터는 copper (II) acetate monohydrate 를 전구체로 사용하였다. $500^{\circ}C$ 열처리 후에 형성된 전구체는 p-형 CuO 박막이 됨을 확인하였다. 또한 전구체를 형성하기 전 기판표면의 $UV/O_3$ 조사량에 따른 CuO 박막 트랜지스터의 전기적 특성변화에 대하여 연구하였으며, 600 초동안 $UV/O_3$를 조사한 경우 제작된 CuO 박막 트랜지스터는 $5{\times}10^{-3}\;cm^2/V{\cdot}s$ 의 이동도와 약 $10^2$의 온/오프 전류비를 보여주었다.

UV-enhanced Atomic Layer Deposition of Al2O3 Thin Film

  • 윤관혁;성명모
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.256-256
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    • 2011
  • We have deposited Al2O3 thin films on Si substrates at room temperature by UV-enhanced atomic layer deposition using trimethylaluminum (TMA) and H2O as precursors with UV light. The atomic layer deposition relies on alternate pulsing of the precursor gases onto the substrate surface and subsequent chemisorption of the precursors. In many cases, the surface reactions of the atomic layer deposition are not completed at low temperature. In this experiment, the surface reactions were found to be self-limiting and complementary enough to yield uniform Al2O3 thin films by using UV irradiation at room temperature. The UV light was very effective to obtain the high quality Al2O3 thin films with defectless.

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UV/TiO2/H2O2를 이용한 축산폐수처리에 대한 연구 (A Study on the Swine Wastewater Treatment Using UV/TiO2/H2O2)

  • 김창균;정호진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3B호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • 본 연구는 축산폐수처리를 위해 광촉매의 적용가능성과 처리효율 및 범위를 실험하여 축산폐수처리에 대한 기초 자료로 제시하고자 한다. 축산폐수처리에 대한 광촉매양의 증가는 높은 처리효율을 나타냈으며 알카리 영역에서 보다 산성영역 특히 pH3에서 축산폐수처리 효과는 우수하게 나타났다. 또한 광촉매양의 증가에 따라 색도 보다는 $TCOD_{Mn}$의 제거가 빠르게 이루어 졌다. UV 또는 $TiO_2$를 단독으로 사용하여 폐수처리를 하였을 때 보다 $UV/TiO_2$를 함께 적용하였을 때가 처리효율은 우수하게 나타났으며 산화제로 과산화수소를 주입하였을 때 처리효율은 $UV/TiO_2$만을 적용하였을 때 보다 처리효율이 우수하게 나타났다. 본 실험에서의 과산화수소 적정 주입량은 200 mg/L이며 과산화수소 적정주입량이 보다 많이 주입되었을 때는 처리효율이 떨어지는 것으로 나타났다. 또한 과산화수소의 주입량은 실험 시 계속적으로 주입이 되어야 높은 처리효율을 얻을 수 있었다.

잔류 의약품류의 제거 및 미생물학적 안전성을 고려한 하수 재이용 기술로서의 UV 및 UV/$H_2O_2$ 공정의 적용성 (Applicability of UV and UV/$H_2O_2$ Processes in the Control of Pharmaceuticals and Personal Care Products and Microbiological Safety for Water Reuse)

  • 김일호;타나카 히로아키
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.722-729
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    • 2010
  • 하수 재이용에 대한 관심이 급부상하고 있는 가운데, 재이용수의 미량물질 등에 의한 화학적 리스크와 더불어 미생물학적 안전성에 대한 고려가 요구되고 있다. 본 연구에서는 벤치스케일의 연속식 실험장치를 이용, 미량물질 중 최근 주목을 받고 있는 의약품류를 대상으로, UV처리공정의 의약품류 제거효과 및 미생물학적 안전성의 달성 가능성을 고찰하였다. 시험수로 이용한 하수 2차 처리수중에서는 항생물질, 해열진통제 등 38종의 의약품류가 수 ng/L에서 수백 ng/L의 범위로 검출되었으며, 이를 대상으로 하여 UV 및 UV/$H_2O_2$ 처리실험을 행한 결과, UV 단독처리에 의한 의약품류의 효과적인 제거에는 상당량의 UV조사량이 필요할 것으로 예상되었다. 반면, UV/$H_2O_2$ 공정의 경우 $H_2O_2$의 첨가농도를 약 1 mg/L에서 6mg/L까지 증가시킴에 따라 각 의약품류의 제거율은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 한편, $923\;mJ/cm^2$의 UV 조사량과 6.2 mg/L의 $H_2O_2$를 병용한 UV/$H_2O_2$ 처리는 Naproxen(>89%)외 모든 의약품류의 농도를 90% 이상까지 감소시킬 수 있었다. 또한 이 운전조건은 현행 하수처리장 유출수중의 대장균군에 대한 규제농도($3,000/cm^3$)를 기준으로 하였을 때, 4~5 log의 불활성화를 달성할 수 있을 것으로 예상되어, 하수 재이용에 요구되는 California Title 22의 criteria를 만족시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

UV와 O3 노출에 따른 깔따구류의 생물학적 반응 및 열충격 단백질 70 발현 (Comparison of Biological Responses and Heat Shock Protein 70 Expression in Chironomidae by Exposure UV and O3)

  • 김지훈;김원석;박재원;고봉순;박기연;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제56권4호
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    • pp.430-439
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    • 2023
  • UV와 O3는 정수처리 공정에 이용되는 물질로 유기물, 오염물질 및 미생물을 제거하는 것으로 많은 연구가 보고되어 있다. 본 연구에서는 저서성 대형무척추동물 중 오염지표 생물이며 실내 사육 중인 깔따구(C. flaviplumus, C. riparius)를 이용하여 UV와 O3 노출에 따른 생존율, 체 Fig. 5. Heatmap of relative mRNA expression of HSP70 in C. riparius and C. flaviplumus exposed to UV and O3. 색 변화 및 열충격 단백질(Heat Shock Protein 70) 발현 변화를 관찰하였다. UV에 노출된 C. flaviplumus의 생존율은 24시간 후 70% 감소하였으며, C. riparius는 50%로 감소하였다. O3에 노출된 C. flaviplumus는 생존율의 변화가 없었으며 C. riparius는 노출 10분 후 95%로 감소하였으나, 이후 노출 시간 동안 변화가 없었다. 또한, 체색 변화에서 두 종에 대한 UV와 O3 노출은 시간 의존적으로 붉은색의 체색이 옅어지는 현상을 관찰하였다. HSP70 유전자 발현에서 C. riparius는 UV 노출 후 대조군에 비해 발현이 증가하였으며, 노출 12시간 후에서 유의한 차이를 보였다(P<0.05). O3에 노출된 C. flaviplumus는 대조군에 비해 상대적으로 낮은 발현이 관찰되었으며, 노출 10분과 1시간 후에서 유의한 차이를 보였다 (P<0.05). 이와 같은 결과는 UV와 O3 노출에 따른 깔따구에 대한 생태독성학적 영향을 보고하였다. 따라서 본 연구 결과는 정수장에서 이용되는 소독물질인 UV와 O3가 정수장 내로 유입되는 깔따구에 주는 영향을 파악할 수 있는 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

Activation of persulfate by UV and Fe2+ for the defluorination of perfluorooctanoic acid

  • Song, Zhou;Tang, Heqing;Wang, Nan;Wang, Xiaobo;Zhu, Lihua
    • Advances in environmental research
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    • 제3권3호
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    • pp.185-197
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    • 2014
  • Efficient defluorination of perfluorooctanoic acid (PFOA) was achieved by integrating UV irradiation and $Fe^{2+}$ activation of persulfate ($S_2O{_8}^{2-}$). It was found that the UV-$Fe^{2+}$, $Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$, and UV-$S_2O{_8}^{2-}$ processes caused defluorination efficiency of 6.4%, 1.6% and 23.2% for PFOA at pH 5.0 within 5 h, respectively, but a combined system of UV-$Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ dramatically promoted the defluorination efficiency up to 63.3%. The beneficial synergistic behavior between $Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ and UV-$S_2O{_8}^{2-}$ was demonstrated to be dependent on $Fe^{2+}$ dosage, initial $S_2O{_8}^{2-}$ concentration, and solution pH. The decomposition of PFOA resulted in generation of shorter-chain perfluorinated carboxylic acids (PFCAs), formic acid and fluoride ions. The generated PFCAs intermediates could be further defluorinated by adding supplementary $Fe^{2+}$ and, $S_2O{_8}^{2-}$ and re-adjusting solution pH in later reaction stage. The much enhanced PFOA defluorination in the UV-$Fe^{2+}-S_2O{_8}^{2-}$ system was attributed to the fact that the simultaneous employment of UV light and $Fe^{2+}$ not only greatly enhanced the activation of $S_2O{_8}^{2-}$ to form strong oxidizing sulfate radicals ($SO{_4}^{\cdot-}$), but also provided an additional decarboxylation pathway caused by electron transfer from PFOA to in situ generated $Fe^{3+}$.

UV/TiO2/H2O2 공정을 이용한 휴믹산과 중금속 제거 (The Removal of Humic Acid and Heavy Metals Using UV/TiO2/H2O2)

  • 김종오;정종태;최원열
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.5-13
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    • 2006
  • 본 연구는 지표수에서 휴믹산을 포함한 중금속을 제거하기 위해 $UV/TiO_2/H_2O_2$ 공정을 적용하여 각 실험인자에 대한 처리효율을 실험적으로 검토하였다. 휴믹산과 중금속을 제거하는데 있어 $UV/TiO_2/H_2O_2$ 공정은 $UV/TiO_2$ 공정보다 훨씬 더 높은 제거효율을 보여 주었다. $TiO_2$ 주입량과 UV 세기를 증가시킴에 따라 휴믹산과 중금속 제거율은 증가했다. 그러나 0.3 g/L 이상의 $TiO_2$ 주입량에서는 제거율이 감소했다. 산화제로 사용된 과산화수소의 첨가는 휴믹산과 중금속 제거에 있어 긍정적인 효과를 보여주었으며 특히 50 mg/L의 과산화수소 농도에서 가장 좋은 제거효율을 나타내었다.

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2단계 수열합성을 이용한 ZnO 계층 나노구조 기반 UV 센서 제작 (Fabrication of UV Sensor Based on ZnO Hierarchical Nanostructure Using Two-step Hydrothermal Growth)

  • 우현수;김건휘;김수현;안태창;임근배
    • 센서학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.187-193
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    • 2020
  • Ultraviolet (UV) sensors are widely applied in industrial and military fields such as environmental monitoring, medicine and astronomy. Zinc oxide (ZnO) is considered as one of the promising materials for UV sensors because of its ease of fabrication, wide bandgap (3.37 eV) and high chemical stability. In this study, we used the hydrothermal growth of ZnO to form two types of ZnO nanostructures (Nanoflower and nanorod) and applied them to a UV sensor. To improve the performance of the UV sensor, the hydrothermal growth was used in a two-step process for fabricating ZnO hierarchical nanostructures. The fabricated ZnO hierarchical nanostructure improved the performance of the UV sensor by increasing the ratio of volume to surface area and the number of nanojunctions compared to one-step hydrothermal grown ZnO nanostructure. The UV sensor based on the ZnO hierarchical nanostructure had a maximum photocurrent of 44 ㎂, which is approximately 3 times higher than that of a single nanostructure. The UV sensor fabrication method presented in this study is simple and based on the hydrothermal solution process, which is advantageous for large-area production and mass production; this provides scope for extensive research in the field of UV sensors.

E. coli 불활성화와 산화제 생성에 미치는 소독 공정 결합의 영향 (Effect of Disinfection Process Combination on E. coli Deactivation and Oxidants Generation)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.891-898
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    • 2011
  • The aim of this research was to evaluate the effect of combination of disinfection process (electrolysis, UV process) on Escherichia coli (E. coli) disinfection and oxidants (OH radical, $ClO_2$, HOCl, $H_2O_2$ and $O_3$) generation. The effect of electrolyte type (NaCl, KCl and $Na_2SO_4$) on the E. coli disinfection and oxidants generation were evaluated. The experimental results showed that performance of E. coli disinfection of electrolysis and UV single process was similar. Combination of electrolysis and UV process enhanced the E. coli disinfection and 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA, indicator of the generation of OH radical) degradation. It is clearly showed synergy effect on disinfection and OH radical formation. However chlorine ($ClO_2$, HOCl) and oxygen type ($H_2O_2$, $O_3$) oxidants were decreased with the combination of two process. In electrolysis + UV complex process, electro-generated $H_2O_2$ and $O_3$ were reacted with UV light of UV-C lamp and increased 4-CBA degradation(increase OH radical). Disinfection of electrolyte of chlorine type was higher than that of the sulfate type electrolyte due to the higher generation of OH radical and oxidants.