• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권1호
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• pp.76-82
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• 2014

1-Methylimidazole-2-thiol, as a kind of mercaptans, is a typical organic pollutant which has not been efficiently removed. In this study, titanium dioxide ($TiO_2$) photocatalyst based on magnetic multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) was synthesized via hydrothermal and sol-gel methods. The as-prepared photocatalyst was extensively characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray energy diffraction spectrum (EDS), transmission electron microscope (TEM), Fourier transform infrared (FT-IR) spectra, UV-Vis diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS) and vibrating sample magnetometer (VSM). This photocatalyst of $TiO_2$/$Fe_3O_4$/MWCNTs was proved to exhibit high photocatalytic efficiency and the photodegradation rate could reach nearly 82.7% for the degradation of 1-methylimidazole-2-thiol under ultraviolet irradiation. In addition, the results demonstrated that inorganic ions had a negative impact on photodegradation of 1-methylimidazole-2-thiol to varying degrees. Moreover, pH had a great and complex effect on photocatalytic degradation of 1-methylimidazole-2-thiol under ultraviolet irradiation.

• Journal of Magnetics
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• 제21권2호
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• pp.179-182
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• 2016

In this paper, 10 nm $Fe_3O_4$ nanoparticles were modified on the surface of $2{\mu}m$ flower-like bismuth oxychloride (BiOCl) spheres by a facile co-precipitation method. The results showed that the $Fe_3O_4/BiOCl$ nanocomposites exhibited excellent photocatalytic activity and superparamagnetic property ($M_s=3.22emu/g$) under visible light for Rhodamine B (RhB) degradation. Moreover, the $Fe_3O_4-BiOCl$ photocatalyst possessed magnetic recyclable property, which could maintain high photocatalytic effective even after 20 cycle times. These characteristic indicates a promising application for wastewater treatment.

• 한국재료학회지
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• 제15권8호
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• pp.508-513
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• 2005

[ $TiO_2-Fe_2O_3$ ] nanocomposite powders for magnetic photocatalyst were synthesized by sol-gel process, in which $TiO_2$ photocatalytic layer was formed on the surface of $\gamma-Fe_2O_3$ magnetic core. Transmission electron microscopy (TEM) observation and X-ray diffractometry (XRD) analysis revealed that$\gamma-Fe_2O_3$ nanoparticles, $10\~20nm$ in diameter, were coated by $TiO_2$ shell of 5nm in thickness and $TiO_2$ was anatase phase. Also hydroxyl group (-OH) used to decompose organic compounds was detected by Fourier transformation infrared spectrometry(FT-IR) analysis. UV-Visible spectrophotometry results showed that light absorption occurred in the wavelength range of $400\~700 nm$, and the band gap energy $(E_g)$ of powder was 1.8 eV. Finally it was found that the coercivity $(H({ci})$ and saturation magnetization $(M_s)$ of the powder were 79 Oe and 14.8 emu/g, respectively as experimental vibrating sample magnetometer (VSM) measurements.

• 대한화학회지
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• 제68권5호
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• pp.299-302
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• 2024

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2016년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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• pp.121-122
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• 2016

• 한국재료학회지
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• 제11권9호
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• pp.751-758
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• 2001

Anatase $TiO_2$ thin films as a photocatalyst were prepared by the D.C reactive magnetron sputtering process. The $TiO_2$ thin films were deposited on Si(100) substrates under the various conditions : oxygen partial pressure, working pressure, substrate temperature, D.C power, and deposition time. The morphology of the TiO$_2$ thin films showed an island structure. At early stages of film growth, amorphous phase formed. However, during the further growth, columnar crystalline $TiO_2$grains evolved. The crystallinity of the thin films depended on the oxygen partial pressure, the working pressure and the D.C. powers.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.397-406
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• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.474-478
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• 2013

The most general photocatalyst, $TiO_2$ and $WO_3$, are acknowledged to be ineffective in range of visible light. Therefore, many efforts have been directed at improving their activity such as: band-gap narrowing with non-metal element doping and making composites with high specific surface area to effectively separate electrons and holes. In this paper, the method was introduced to prepare a photo-active catalyst to visible irradiation by making a mixture with $TiO_2$ and $WO_3$. In the $TiO_2-WO_3$ composite, $WO_3$ absorbs visible light creating excited electrons and holes while some of the excited electrons move to $TiO_2$ and the holes remain in $WO_3$. This charge separation reduces electron-hole recombination resulting in an enhancement of photocatalytic activity. Added Ag plays the role of electron acceptor, retarding the recombination rate of excited electrons and holes. In making a mixture of $TiO_2-WO_3$ composite, the mixing route affects the photocatalytic activity. The planetary ball-mill method is more effective than magnetic stirring route, owing to a more effective dispersion of aggregated powders. The volume ratio of $TiO_2(4)$ and $WO_3(6)$ shows the most effective photocatalytic activity in the range of visible light in the view point of effective separation of electrons and holes.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.103-103
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• 2003

대기나 물에 용해된 여러 가지 유해한 유기물을 분해하기 위한 방안으로서 다양한 광촉매 재료를 이용하려는 시도가 진행되고 있다. 하지만 광촉매 반응은, 현탁액 내에서 submicrometer 크기를 갖는 반도체재료에서 발생하므로 처리된 폐수로부터 촉매를 제거해야 하는 정제공정 (downstream process)이 필요하며, 이는 경제적인 측면에서 큰 경비를 요구하게 된다. 이를 해결 하기 위하여, 가장 우수한 광촉매 재료로 평가받는 TiO$_2$를 glass beads, sands, silica gel등의 물질에 고정시키거나, TiO$_2$를 자성 입자에 코팅시킨 형태인, 자성 광촉매입자를 응용하려는 연구가 최근 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 광촉매의 고정화와 재활용 효율을 향상시키기 위하여 TiO$_2$ 나노입자를 y-Fe$_2$O$_3$ 나노입자의 표면에 코팅하여 나노입자의 큰 비표면적을 활용하고 미세구조를 제어하여 입자간의 고정특성과 자기적 특성의 제어기술을 확립하고자 하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1129-1135
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• 2005

한강에서 추출한 휴믹물질의 산화를 위해 회전 반응기를 도입하였다. $TiO_2$ 광촉매의 혼합을 위해 사용되는 공기는 UV 램프와 광촉매 사이에서 UV 조사를 방해할 수 있으므로, 더 나은 UV 조사율을 위해 반응기 내부에 배플이 설치된 회전 반응기를 고안하였다. FT-IR, $^{13}C$-NMR의 분석 결과, 한강 휴믹물질은 다른 상용화된 휴믹물질과는 다른 특성을 보여주었다. XAD-7HP 수지로 분리된 한강 휴믹물질을, 반응 후 광촉매의 분리 및 회수문제를 해결하기 위해, $TiO_2$를 hollow bead에 고정화한 광촉매와 UV-A, UV-C 램프를 사용하여 광촉매산화시켰다. 초기 휴믹물질의 TOC 농도가 5 mg/L일 때, 초기 pH 3, $TiO_2$ 주입률 2.0 g/L을 최적 조건으로 결정하였다. 또한 UV-C와 UV-A 램프의 비교실험을 수행한 결과, 비슷한 TOC 제거율을 보였다. 하지만, 분자량 분포 실험 결과, UV-A 램프보다 UV-C 램프로 광촉매산화시킨 것이 상대적으로 저분자량 부분이 증가하였다.