• 한국재료학회지
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• 제18권4호
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• pp.211-217
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• 2008

A $ZrO_2$ coating solution containing $ZrO_2$ photo-catalysis, which is transparent in visible light, was prepared by the hydrolysis of alkoxide, and thin films on the $SiO_2$ glass substrate were formed in a dipcoating method. These thin films were heat-treated at temperatures ranging from $250^{\circ}C-800^{\circ}C$ and their characteristics were subjected to thermal analysis, XRD, spectrometry, SEM, EDS, contact angle measurement, and AFM. Tetragonal $ZrO_2$ phase was found in the thin film heat treated at $450^{\circ}C$, and anatase $TiO_2$ phase was detected in the thin film heat-treated at $600^{\circ}C$ and above. The thickness of the films was approximately 300 nm, and the roughness was 0.66 nm. Thus, the film properties are excellent. The films are super hydrophilic with a contact angle of $4.0^{\circ}$; moreover, they have self-cleaning effect due to the photo catalytic property of anatase $TiO_2$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.267.2-267.2
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• 2016

Semiconductor photo-catalysis offers the potential for complete removal of toxic chemicals through its effective and broad potential applications. Various new compounds and materials for chemical catalysts were synthesized in the past few decades. As one of the most important II-VI group semiconductors, zinc sulfide (ZnS) with a wide direct band gap of 3.8 eV has been extensively investigated and used as a catalyst in photochemistry, environmental protection and in optoelectronic devices. In this work, the ZnS films and nanostructures have been successfully prepared by wet chemical method. We show that the agglomerates with four successive scales are always observed in the case of the homogeneous precipitation of zinc sulfide. Hydrodynamics plays a crucial role to determine the size of the largest agglomerates; however, other factors should be invoked to interpret the complete structure. In addition, studies of the photocatalytic properties by exposure to UV light irradiation demonstrated that ZnS nanocrystals (NCs) are good photo-catalysts as a result of the rapid generation of electron-hole pairs by photo-excitation and the highly negative reduction potentials of excited electrons. A combination of their unique features of high surface-to volume ratios, carrier dynamics and rich photo-catalytic suggests that these ZnS NCs will find many interesting applications in semiconductor photo-catalysis, solar cells, environmental remediation, and nano-devices.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.257-262
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• 2013

부영양화 방지를 위하여 규제되는 총인(Total-phosphorous, T-P) 농도가 0.2~2 mg/L 이하로 변경됨에 따라, 응집 처리 과정에서 인의 제거를 시도하게 되었다. 따라서 본 연구는 실제 하수종말처리장의 생물학적 처리수를 시료로 하여 티탄염 농도, pH 등의 인자가 인 제거에 미치는 특성에 대하여 검토하였다. 또한 실제 현장에서 가장 많이 사용되는 침강식 침전조와 가압부상식 침전조에 티탄염을 적용하여 인 제거 효율 및 슬러지 활용 가능성을 조사하였다. 응집제로 티탄염을 사용하는 경우 인 제거효율이 기존에 사용하는 황산 알루미늄($Al_2(SO_4)_3$, Alum)과 유사하였다. 하향 침강방식의 침전조와 가압부상방식의 침전조 모두 기준치 이하로 모두 현장 적용이 가능하였다. 생성된 산화티탄의 성분은 원수에 포함된 무기물과 투입된 티탄염 성분으로 구성되었다. 티탄염 응집 후 생성된 슬러지를 소성하여 산화티탄을 제조하였다. 시판되고 있는 P-25 제품과 유사한 광촉매 활성을 가지고 있어 슬러지에서 생성된 산화티탄도 기존에 사용하는 제품시장에 대체 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.154-159
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• 1999

수중 금속이온 착화용 공업세정제를 비롯하여 산업적으로 다양한 용도로 폭넓게 사용되고 있는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid)는 수처리시 금속이온들을 제거할 경우에 방해요인으로 작용하므로, EDTA를 우선적으로 분해하여 착화결합을 끊어야 금속이온들의 제거가 용이해진다. 본 연구에서는, $TiO_2$ (Degussa P-25)를 사용하여 1.79 mM의 초기 Cu(II)-EDTA 수용액 농도와 $20^{\circ}C$의 호기성 분위기 하에서, 촉매의 양과 초기의 수용액 pH가 Cu(II)-EDTA 착물의 산화에 미치는 영향을 고찰하였다. $TiO_2$량이 2.0 g/L일 경우에 EDTA, Cu와 TOC 감소율이 최대로 나타났고, DETA의 촉매표면 흡착은 $TiO_2$ 표면전하에 의해 영향을 받으며 광-촉매 반응에 의한 EDTA의 분해는 광-조사전의 촉매표면 흡착에 의존하는 것으로 보였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권1호
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• pp.130-132
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• 2006

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.241-250
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• 2009

지난 수 년간 본 연구팀은 새로운 티탄염 응집제를 이용하여 폐수를 응집한 후 생산된 슬러지에서 산화티탄을 생산하는 연구를 진행하였다. 티탄염의 응집 효율은 일반적으로 많이 사용되는 철염과 알루미늄염 응집제와 비슷하였으며 슬러지를 소성하여 제조한 산화티탄은 상용 산화티탄보다 더 넓은 표면적과 높은 광촉매 활성을 나타내었다. 산화티탄의 광촉매 활성 향상과 pH를 높이기 위해 응집보조제로서 철, 알루미늄, 칼슘을 사용하여 광촉매 활성이 높은 Fe, Al, Ca 도핑 산화티탄을 제조하였다. 이 기술의 실제 적용 가능성을 확인하기 위하여 염색폐수 파일럿 장치에 적용한 결과, 우수한 유기물 제거 능력과 빠른 응집체 형성이 확인되었다. 염색폐수 슬러지에서 제조한 산화티탄은 높은 유기물 제거 광촉매 활성과 물 광분해에 의해 수소를 생성하였다. 티탄염 응집제와 슬러지에서 제조한 산화티탄의 독성을 D. magna로 조사한 결과, 낮은 독성을 확인할 수 있었다. 이 총설은 미래의 슬러지 재활용 기술로 높은 적용 가능성을 가지는 티탄염으로 제조한 산화티탄의 특성을 체계적으로 정리하였다.

• 에너지공학
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• 제14권2호
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• pp.133-139
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• 2005

도장공정에서 발생하는 VOC의 처리를 위한 활성탄-광촉매 복합시스템을 제안하였고, VOC제거성능을 실험적으로 평가하였다. 활성탄 합은 톨루엔 흡착특성에 근거하여 설계하였고, 광촉매 시스템은 $TiO_2/SiO_2$ 유동층 반응기와 $TiO_2$코팅된 필터의 연계시스템으로 설계하였다. 본 활성탄-광촉매 복합시스템은 서로 다른 VOC 화학종 및 농도에 따라 $75\~100\%$에 이르는 VOC제거효율을 보여주었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권1호
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• pp.1-10
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• 2010

This is an overview paper reporting our most recent work on processing and microstructure of nano-structured oxides and their photoluminescence and photo-catalysis properties. Zinc oxide and related transition metal oxides such as vanadium pentoxide and titanium dioxide were produced by a combination of magnetron sputtering, hydrothermal growth and atmosphere controlled heat treatment. Special morphology and microstructure were created including nanorods arrays, core-brushes, nano-lollipops and multilayers with very large surface area. These structures showed special properties such as much enhanced photoluminescence and chemical reactivity. The photo-catalytic properties have also been promoted significantly. It is believed that two factors contributed to the high reactivity: the large surface area and the interaction between different oxides. The transition metal oxides with different band gaps have much enhanced photoluminescence under laser stimulation. Use of these complex oxide structures as electrodes can also improve the energy conversion efficiency of solar cells. The mixed oxide complex may provide a promising way to high-efficiency photo emitting materials and photo-catalysts.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.453-454
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• 1999

최근 대기 환경오염이 심각한 문제로 부각됨에 따라 독성 유기물질 분해 및 제독에 반도체 광촉매를 이용한 광산화기술(Advanced Oxidation Process, AOP)을 적용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 1972년 Fujishima와 Honda가 전압을 걸어준 TiO$_2$ 단결정 전극상에 자외선을 쪼이면 물이 수소와 산소로 광분해되는 것을 발견한 이후 분균일 광촉매반응(Heterogeneous Photocatalysis)에 관한 연구가 시작되었다.(중략)

• 한국세라믹학회지
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• 제52권6호
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• pp.502-507
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• 2015

We examined the photo catalytic activity and catalytic recyclability of CdSe/graphene nanocomposites fabricated via modified hydrothermal technique. The prepared composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopic analysis, and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The photocatalytic behavior was investigated through decomposition of RBB as a standard dye under visible light radiation. Our results indicate that there is significant potential for graphene based semiconductor hybrids materials to be used as photocatalysts under visible light irradiation for the degradation of organic dyes from industry effluents.