• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권4호
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• pp.581-588
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• 2007

To enhance the photodecomposition of concentrated ammonia into N2, Pt/V-TiO2 photocatalysts were prepared using solvothermal and impregnation methods. Nanometer-sized particles of 0.1, 0.5 and 1.0 mol% V-TiO2 were prepared solvothermally, and then impregnated with 1.0 wt% Pt. The X-ray diffraction (XRD) peaks assigned to V2O5 at 30.20 (010) and Pt metal at 39.80 (111) and 46.20 (200) were seen in the 1.0 wt% Pt/ 10.0 mol% V-TiO2. The particle size increased in the order: pure TiO2, V-TiO2 and Pt/V-TiO2 after thermal treatment at 500 °C, while their surface areas were in the reverse order. On X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the bands assigned to the Ti2p3/2 and Ti2p1/2 of Ti4+-O were seen in all the photocatalysts, and the binding energies increased in the order: TiO2 < Pt/V-TiO2 < V-TiO2. The XPS bands assigned to the V2p3/2 (517.85, 519.35, and 520.55 eV) and V2p1/2 (524.90 eV) in the V3+, V4+ and V5+ oxides appeared over V-TiO2, respectively, while the band shifted to a lower binding energy with Pt impregnation. The Pt components of Pt/ V-TiO2 were identified at 71.60, 73.80, 75.00 and 76.90 eV, which were assigned to metallic Pt 4f7/2, PtO 4f7/2, PtO2 4f7/2, and PtO 4f5/2, respectively. The UV-visible absorption band shifted closer towards the visible region of the spectrum in V-TiO2 than in pure TiO2 and; surprisingly, the Pt/V-TiO2 absorbed at all wavelengths from 200 to 800 nm. The addition of vanadium generated a new acid site in the framework of TiO2, and the medium acidic site increased with Pt impregnation. The NH3 decomposition increased with the amount of vanadium compared to pure TiO2, and was enhanced with Pt impregnation. NH3 decomposition of 100% was attained over 1.0 wt% Pt/1.0 mol% V-TiO2 after 80 min under illumination with 365 nm light, although about 10% of the ammonia was converted into undesirable NO2 and NO. Various intermediates, such as NO2, -NH2, -NH and NO, were also identified in the Fourier transform infrared (FT-IR) spectra. From the gas chromatography (GC), FT-IR and GC/mass spectroscopy (GC/MS) analyses, partially oxidized NO and NO2 were found to predominate over V-TiO2 and pure TiO2, respectively, while both molecules were reduced over Pt/V-TiO2.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.452-457
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• 2008

분말 TiO$_2$를 코팅한 전극은 전기저항으로 인해 0.5 A 이상의 전류를 인가할 수 없었으며, 1 A를 적용하였을 때 60분의 반응시간 후 최종 RhB 농도를 측정한 결과 Ru/Ti 전극의 RhB 농도 감소 가장 큰 것으로 나타났고, Ru/Ti > Ti > SG-TiO$_2$ > Th-TiO$_2$로 나타났다. 전기분해 공정만 적용한 경우 RhB 농도 감소의 순서는 Ru/Ti = Ti > SG-TiO$_2$ > Th-TiO$_2$ 전극의 순서로 나타났다. UV만 적용한 경우 RhB 제거는 작았으며, Ti와 Ru/Ti 전극은 UV만 적용한 경우와 RhB 제거농도가 비슷하였는데 이는 전극 표면에서 광촉매 반응이 일어나지 않는다는 것을 의미한다. 반면 TiO$_2$를 전극 표면에 형성하거나 코팅한 전극은 UV만 적용한 경우보다 RhB 농도가 낮게 나타났고, TiO$_2$가 형성되거나 코팅된 전극은 P-TiO$_2$ > Th-TiO$_2$ > SG-TiO$_2$의 순서로 나타났으나 차이는 크지 않았다. 광전기촉매 공정에서 시너지 효과가 거의 없는 것은 전극 표면에 코팅되거나 형성된 TiO$_2$의 양이 적고 광촉매 반응에 의한 분해 정도가 낮아 전자-정공의 재결합 감소효과가 적기 때문인 것으로 사료되었다. Th-TiO$_2$와 SG-TiO$_2$ 전극의 경우 전해질로 Na$_2$SO$_4$를 사용한 경우의 RhB 농도가 NaCl을 사용한 경우보다 RhB 낮게 나타났으나, Ti와 Ru/Ti 전극의 경우는 반대 현상이 나타났다. 이와 같은 결과는 광촉매 반응이 높은 Th-TiO$_2$와 SG-TiO$_2$ 전극에서의 Cl$^-$의 광촉매 반응 저해현상이 높게 나타났기 때문이라고 사료되었다. 반면 DSA 전극인 Ti와 Ru/Ti 전극의 경우 광촉매 반응이 거의 나타나지 않기 때문에 주반응인 전기분해 반응에서의 촉진 반응이 지배적이기 때문에 Th-TiO$_2$와 SG-TiO$_2$ 전극과는 정 반대의 현상이 나타났다고 사료되었다. 전기/UV 공정에서는 최적 전류는 0.75 A, NaCl 투입량은 0.5 g/L로 나타났으며, 최적 UV램프 전력은 16 W인 것으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권6호
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• pp.269-273
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• 2001

MgO를 기질로 한 세라믹스 시편에 $TiO_2$를 소량 첨가하고 $1450^{\circ}C$에서 열처리한 후 $TiO_2$를 첨가한 MgO 세라믹스의 수분에 대한 수화 반응에 미치는 영향을 조사하였다. $TiO_2$를 첨가하지 않은 MgO 세라믹스는 수분에 대한 수화반응에 의한 $Mg(OH)_2$의 생성으로 인한 질량변화가 관찰되었으나, $TiO_2$를 첨가함 MgO 세라믹스는 수분첩촉시간에 따른 질량변화가 관찰되지 않았다. $TiO_2$를 첨가한 MgO 세라믹스를 $1450^{\circ}C$에서 열처리했을 때, $Mg_2TiO_4$ 상이 관찰되었으며 특히 TiO$_2$를 첨가함에 따라 부피비중은 첨가량에 비례하며 증가한 반면에 가공율과 흡수율은 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 MgO 를 기질로 한 세라믹스에 $TiO_2$를 소량 첨가한 경우 표면에서 발생하는 수화 반응에 대하여 높은 저항성을 가짐을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제57권4호
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• pp.483-488
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• 2013

$CuCl_2$로부터 용액합성법에 의해 CuO를 제조하였다. $CuCl_2$를 용액에 첨가하기 전에 용액내에 anatase형 $TiO_2$ 입자를 분산시켜 CuO가 형성되는 과정에서 $TiO_2$/CuO 결합입자를 합성하였다. 얻어진 $TiO_2$/CuO에 적당량의 글루코스를 가하여 반응시켜 CuO의 일부를 $Cu_2O$로 환원시켰다. 얻어진 시료 $TiO_2/Cu_xO$ (1$TiO_2/Cu_xO$ 복합체는 anatase와는 다르게 가시광선 전 영역에서 흡광이 발생했으며 당연한 결과로 태양광선에서 $TiO_2/Cu_xO$ 복합체의 광촉매 활성은 anatase $TiO_2$에 비하여 매우 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 $TiO_2/Cu_xO$ 복합체의 항균성이 대단히 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권11호
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• pp.971-981
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• 2019

This study evaluated the photocatalytic oxidation efficiency of volatile organic compounds by $Cu_2O-TiO_2$ under visible-light irradiation. $Cu_2O-TiO_2$ was synthesized by an ultrasonic-assisted method. The XRD result indicated successful p-n type photocatalysts. However, no diffraction peaks belonging to $TiO_2$ were observed for the $Cu_2O-TiO_2$. The Uv-vis spectra result revealed that the synthesized $Cu_2O-TiO_2$ can be activated under visible-light irradiation. The FE-TEM/EDS result showed the formation of synthesized nanocomposites in the commercial P25 $TiO_2$, the undoped $TiO_2$, and $Cu_2O-TiO_2$ and componential analysis in the undoped $TiO_2$ and $Cu_2O-TiO_2$. The photocatalytic oxidation efficiencies of benzene, toluene, ethylbenzene, and o-xylene with $Cu_2O-TiO_2$ were higher than those of P25 $TiO_2$ and undoped $TiO_2$. These results indicate that the prepared $Cu_2O-TiO_2$ photocatalyst can be applied effectively to control gaseous BTEX.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.662-669
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• 2007

Rhodamine B(RhB) 폐수의 색도와 COD 제거를 위해 $O_3$, $UV/TiO_2$, $O_3/UV$ 및 $O_3/UV/TiO_2$ 공정과 같은 고급산화법의 영향을 연구하였다. 오존 공정의 경우 오존 농도가 높을수록 탈색속도가 높아졌으며, $UV/TiO_2$와 $O_3/UV/TiO_2$ 공정의 최적 $TiO_2$ 농도는 0.4 g/L 였다. $O_3/UV$ 공정은 오존 공정에 비해 초기 탈색속도상수가 높고 탈색종결시간도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험에 적용한 공정의 초기 탈색속도상수의 순서는 $O_3/UV/TiO_2>O_3/UV>O_3>UV/TiO_2$로 나타났다. 모든 공정의 탈색속도가 COD로 표시한 무기화 속도보다 빠르고, COD는 처리에 시간이 더 소요되는 것으로 나타났다. COD 제거속도는 $O_3/UV/TiO_2>O_3/UV>UV/TiO_2{\geqq}O_3$의 순서로 나타났다. 네 공정 중에서 광촉매와 오존 공정을 조합한 $O_3/UV/TiO_2$ 공정이 염료 폐수와 같은 폐수의 색도와 COD 제거에 적절한 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권2호
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• pp.140-144
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• 2018

$ZnO/TiO_2$ nanocomposites were synthesized via a modified sol-gel technique by incorporating 30 and 70 wt% $TiO_2$ nanopowder into a ZnO sol-gel matrix. Zinc acetate dihydrate was used as the ZnO precursor and de-ionized water as the solvent, while titanium oxysulfate was employed for the synthesis of $TiO_2$ nanopowder. The synthesized $ZnO/TiO_2$ nanocomposites were characterized by x-ray diffraction, UV-vis spectroscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The $ZnO/TiO_2$ nanocomposites showed both the ZnO (wurtzite) and $TiO_2$ (anatase) phases. The average ZnO crystallite size of the $ZnO/TiO_2$ nanocomposites was found to be about 26.3 nm. The TEM results confirmed that spherical $TiO_2$ particles were embedded in the ZnO matrix. $TiO_2$ particles attached onto the rod-like ZnO particles were also observed. The $ZnO/TiO_2$ nanocomposites exhibited optical absorption properties superior to those of pure ZnO and $TiO_2$.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.674-678
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• 2020

본 연구에서는 상온 조건에서 추가적인 에너지원 없이 H2 산화가 가능한 Pd/TiO2 촉매를 제조하였고, 지지체인 TiO2의 비표면적은 Pd/TiO2 촉매의 H2 산화 반응 성능과 비례하지는 않은 것을 확인하였다. 또한 촉매의 물성 변화에 의한 성능 영향 평가를 위하여 La2O3를 Pd/TiO2 촉매에 첨가하였다. La2O3를 TiO2에 함량별로 첨가하여 Pd/La2O3-TiO2를 제조하였고, CO chemisorption 분석을 진행하였다. Pd/TiO2(G) 촉매의 전환율(14% at 0.5% H2)과 비교하여 Pd/La2O3-TiO2 촉매가 74% 전환율로 5배 이상의 성능 증진이 나타났다. Pd/La2O3-TiO2 촉매는 활성금속인 Pd의 metal dispersion이 클수록 H2 산화반응에 유리한 것으로 분석되었다. 하지만 첨가되는 La2O3가 10%를 초과하게 되면 촉매 성능이 다시 감소하는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 Pd/La2O3-TiO2 촉매의 물성이 지배적인 영향을 미치는 것은 주입되는 H2가 0.3~0.5% 농도 조건까지이며, 1% 이상의 H2 농도부터는 물질전달이 촉매 반응속도를 지배하는 것으로 판단된다.

• 대한화학회지
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• 제38권4호
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• pp.309-318
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• 1994

La$_2O_3$-변형 BaTi$O_3$의 안정한 결함구조와 단일상 영역을 X-선 회절분석기와 주사전자현미경을 사용하여 연구하였다. La$_2O_3$-변형 BaTi$O_3$의 안정한 결함구조는 La$^{3+}$ 이온이 격자구조내의 Ba$^{3+}$ 이온을 치환하고 Ti빈자리가 전하 불균형을 보상하기 위한 결함으로 생성된 [($Ba^x_{Ba})_{1-2x}(La{\cdot}_{Ba})_{2x}][Ti^x_{Ti})_{1-x/2}(V""_{Ti})_{x/2}]O_3$이다. 안정한 결함구조가 형성되도록 BaTi$O_3$에 La$_2O_3{\cdot}3/2TiO_3$를 혼입할 때 단위격자는 약 3 mol%가 혼입될 때부터 정방정에서 입방정으로 변하였고, 고용한계는 약 14 mol%이었다. La2$O_3{\cdot}3/2TiO_2$를 고용한계 이상으로 혼입할 때는 이차상으로 La_4Ba_2Ti_5O){18}$가 생성되었다. La$_2O_3$-변형 BaTi$O_3$ 조성에서 BaO가 과량 존재하면 소결성이 나쁘지만, Ti$O_2$가 과량으로 존재하면 액상소결에 의하여 소결성이 좋아짐을 확인할 수 있다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제22권E1호
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• pp.19-26
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• 2006

The decomposition of gaseous $CH_3CHO$ was investigated by metal loaded $TiO_2$ (pure $TiO_2,\;Pt/TiO_2,\;Pd/TiO_2,\;Mn/TiO_2\;and\;Ag/TiO_2$) with $UV/TiO_2$ process and $UV/TiO_2/O_3$ process at room temperature and atmospheric pressure. Metal loaded $TiO_2$ was prepared by photodeposition. Decomposition of $CH_3CHO$ was carried out in a flow-type photochemical reaction system using three 10W black light lamps ($300{\sim}400nm$) as a light source. The experimental results showed that the degradation rate of $CH_3CHO$ was increased with Pt and Ag on $TiO_2$ compared to pure $TiO_2$, but decreased with depositing Pd and Mn on pure $TiO_2$. The considerable increase in the degradation efficiency of the $CH_3CHO$ was found by a combination of photocatalysis and ozonation as compared to only by ozonation or photocatalysis. Loading of Pt on $TiO_2$ promoted conversion of gaseous ozone. The degradation rate of gaseous $CH_3CHO$ decreased with an increase of water vapor in the feed stream for the both $UV/TiO_2\;and\;UV/TiO_2/O_3$ processes. The pure $TiO_2$ was more affected by the water vapor than Pt loaded $TiO_2$.