• 제목/요약/키워드: Photocatalytic decomposition of rhodamine B

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Photocatalytic Decomposition of Rhodamine B on PbMoO4 Using a Surfactant-assisted Hydrothermal Method

  • Hong, Seong-Soo
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.206-211
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    • 2018
  • Lead molybdate ($PbMoO_4$) were successfully synthesized using a facile surfactant-assisted hydrothermal process and characterized by XRD, Raman, PL, BET and DRS. We also investigated the photocatalytic activity of these materials for the decomposition of Rhodamine B under UV-light irradiation. From XRD and Raman results, well-crystallized $PbMoO_4$ crystals have been successfully synthesized with a facile surfactant-assisted hydrothermal process and had 52-69 nm particle size. The $PbMoO_4$ catalysts prepared at $160^{\circ}C$ showed the highest photocatalytic activity. The PL peak was appeared at about 540 nm at all catalysts and it was also shown that the excitonic PL signal was proportional to the photocatalytic activity for the decomposition of Rhodamine B.

마이크로파 공정으로 제조된 PbMoO4 산화물에서 Rhodamine B의 광촉매 분해 반응 (Photocatalytic Decomposition of Rhodamine B over PbMoO4 Oxides Prepared Using Microwave-assisited Process)

  • 홍성수
    • 청정기술
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    • 제21권3호
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    • pp.178-183
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    • 2015
  • PbMoO4 산화물을 수열합성법과 마이크로파 공정으로 합성하여 XRD, DRS, BET, Raman, SEM 및 PL 등에 의해 특성분석을 하였고, 자외선 조사 하에서 Rhodamine B의 광분해 반응에서의 활성을 조사하였다. XRD 및 Raman의 분석 결과로부터 대부분의 촉매들은 제조방법과 무관하게 잘 결정화된 PbMoO4 구조를 가지고 있었으며 42에서 59 nm의 크기를 나타내었다. 마이크로파 공정으로 제조된 PbMoO4 촉매는 통상적인 수열합성법으로 제조된 촉매에 비해 균일한 입자를 가지고 있으며, 높은 광분해 활성을 나타내었다. 마이크로파 주사 시간을 75분으로 제조한 PbMoO4 촉매가 가장 높은 광분해 활성을 나타내었다. 모든 촉매들은 530 nm 부근에서 강하고 넓은 PL 흡수밴드가 나타났으며, 이 피크의 세기가 커질수록 광분해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.

계면활성제를 이용한 수열합성법에 의한 PbMoO4의 합성 및 그들의 광촉매 활성 (Synthesis of PbMoO4 Using a Facile Surfactant-assisted Hydrothermal Method and Their Photocatalytic Activity)

  • 홍성수
    • 공업화학
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    • 제27권3호
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    • pp.307-312
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    • 2016
  • $PbMoO_4$를 계면활성제를 이용하여 수열합성법으로 합성하였고, XRD, Raman, TEM, PL, BET 및 DRS 등에 의해 특성 분석을 하였다. 이들을 사용하여 자외선 조사 하에서 Rhodamine B의 광분해 반응에서의 활성을 조사하였다. XRD 및 Raman의 분석 결과로부터 계면활성제를 이용한 손쉬운 수열합성에 의해 잘 결정화된 $PbMoO_4$ 구조를 가진 촉매들이 합성되었으며 52에서 69 nm의 크기를 나타내었다. cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)를 계면활성제로 사용하여 합성된 $PbMoO_4$는 P-25와 순수한 $PbMoO_4$ 보다 높은 광촉매 활성을 나타내었다. pH 9에서 합성된 $PbMoO_4$ 촉매가 가장 높은 활성을 나타내었다. 모든 촉매들은 540 nm 부근에서 강하고 넓은 PL 흡수밴드가 나타났으며, 이 피크의 세기가 커질수록 Rhodamine B의 광분해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.

Sm 이온이 도핑된 BiVO4에서 로다민 B의 광촉매 분해 반응 (Photocatalytic Decomposition of Rhodamine B over BiVO4 Doped with Samarium Ion)

  • 홍성수
    • 청정기술
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    • 제27권2호
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    • pp.146-151
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    • 2021
  • 순수한 BiVO4 및 Sm 이온이 도핑된 BiVO4 촉매들을 수열합성법으로 제조하였고, 그들의 물리적 성질을 XRD, DRS, SEM 및 PL 등을 사용하여 특성분석을 하였다. 또한, 가시광 조사 하에서 로다민 B의 분해반응에서 광촉매로서의 활성을 조사하였다. Sm 이온의 첨가는 낮은 온도에서도 촉매의 결정구조를 ms-BiVO4 구조에서 tz-BiVO4로 변화시켰다. 흡광도 분석결과로 부터 모든 촉매들은 Sm 이온의 도핑과 관련없이 가시광 영역에서 흡수스펙트럼을 보여주고 있다. 또한 순수한 BiVO4 촉매는 무정형의 형상을 보여주고 있으나 Sm 이온이 첨가되면 그 입자들의 형상이 타원형으로 변화하였으며 입자의 크기가 줄어 들었다. 로다민 B의 광분해 반응에서 순수한 BiVO4 촉매에 비해 Sm 이온이 첨가된 촉매들의 광분해 활성이 증가하였다. 또한, 3%로 도핑된 Sm3-BVO 촉매가 가장 높은 활성을 보일 뿐만 아니라 가장 높은 수산기 라디칼의 생성속도와 가장 큰 PL피크 세기를 나타내었다. 이 결과는 촉매와 물의 계면에서 얻어지는 수산기 라디칼(•OH)의 생성속도는 광촉매 활성과 밀접한 연관성이 있다는 것을 의미한다.

Doping a metal (Ag, Al, Mn, Ni and Zn) on TiO2 nanotubes and its effect on Rhodamine B photocatalytic oxidation

  • Gao, Xinghua;Zhou, Beihai;Yuan, Rongfang
    • Environmental Engineering Research
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    • 제20권4호
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    • pp.329-335
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    • 2015
  • The effects of ion-doping on $TiO_2$ nanotubes were investigated to obtain the optimal catalyst for the effective decomposition of Rhodamine B (RB) through UV photocatalytic oxidation process. Changing the calcination temperature, which changed the weight fractions of the anatase phase, the average crystallite sizes, the BET surface area, and the energy band gap of the catalyst, affected the photocatalytic activity of the catalyst. The ionic radius, valence state, and configuration of the dopant also affected the photocatalytic activity. The photocatalytic activities of the catalysts on RB removal increased when $Ag^+$, $Al^{3+}$ and $Zn^{2+}$ were doped into the $TiO_2$ nanotubes, whereas such activities decreased as a result of $Mn^{2+}$ or $Ni^{2+}$ doping. In the presence of $Zn^{2+}$-doped $TiO_2$ nanotubes calcined at $550^{\circ}C$, the removal efficiency of RB within 50 min was 98.7%.

수열합성법에 의한 PbMo1-xCrxO4 산화물의 합성 및 광촉매 활성 (Synthesis of PbMo1-xCrxO4 Oxides Prepared Using Hydrothermal Process and their Photocatalytic Activity)

  • 송영인;홍성수
    • 공업화학
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    • 제26권6호
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    • pp.714-718
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    • 2015
  • $PbMoO_4$$PbMo_{1-x}Cr_xO_4$ 산화물을 수열합성법으로 합성하여 XRD, DRS, Raman, SEM 및 PL 등에 의해 특성분석을 하였고, 자외선 및 가시광 조사 하에서 rhodamine B의 광분해 반응에서의 활성을 조사하였다. XRD 및 Raman의 분석 결과로부터 대부분의 촉매들은 크롬이온의 첨가와 무관하게 잘 결정화된 $PbMoO_4$ 구조를 가지고 있었으며 51에서 59 nm의 크기를 나타내었다. $PbMo_{1-x}Cr_xO_4$ 산화물의 DRS 곡선은 가시광 영역으로 강한 흡수선을 나타내었다. $PbMoO_4$ 산화물은 가시광 조사 하에서 낮은 광촉매 활성을 나타내었으나 크롬이온의 첨가량이 증가할수록 활성이 증가하였다. 모든 촉매들은 540-580 nm 부근에서 강하고 넓은 PL 흡수밴드가 나타났으며, 이 피크의 세기가 커질수록 광분해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.

Cadmium Sulphide Nanorods: Synthesis, Characterization and their Photocatalytic Activity

  • Giribabu, Krishnamoorthy;Suresh, Ranganathan;Manigandan, Ramadoss;Vijayaraj, Arunachalam;Prabu, Raju;Narayanan, Vengidusamy
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권9호
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    • pp.2910-2916
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    • 2012
  • Cadmium sulphide (CdS) nanorods were prepared by a single precursor thermal decomposition (SPTD) method. The formation of CdS nanorods and their structure, morphology and elemental composition were studied by means of FT-IR, XRD, FE-SEM, HR-TEM and EDAX analysis. Photoluminescence (PL) and lifetime measurements were recorded to study the luminescence properties of the material. The PL spectrum of the CdS nanorods showed one broad peak and four shoulders and the cause for this emission was discussed. The PL emissions from the band edge and deep trap state of the CdS nanorods were studied by lifetime measurements. Further, the synthesized CdS nanorods showed an increase in efficiency of photocatalytic degradation of methylene blue (MB) and rhodamine B (RhB). The increase in the photocatalytic activity was attributed to the mixed phase of the CdS nanorods.

The Photocatalytic Decomposition of Different Organic Dyes under UV Irradiation with and without H2O2 on Fe-ACF/TiO2 Photocatalysts

  • Zhang, Kan;Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.561-567
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    • 2009
  • The Fe-ACF/$TiO_2$ composites were prepared by a sol-gel method and were characterized by nitrogen adsorption, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), and Energy Dispersive X-ray (EDX). The Fe-ACF/$TiO_2$ composites were developed for the decomposition of organic dyes by using a UV lamp. The decomposition effect was investigated under various conditions, such as three selected non-biodegradable organic dyes like Methylene Blue (MB), Methyl Orange (MO), Rhodamine B (Rh.B), and in the presence of Fe and hydrogen peroxide ($H_2O_2$). The photocatalytic activity was derived from possible combination effects, such as (1) adsorption of ACF, (2) generation of electron/hole by $TiO_2$, (3) photo-Fenton reaction of Fe, and (4) oxidation of $Fe^{2+}\;to\;Fe^{3+}\;by\;H_2O_2$.

UV/TiO2에 의한 수용성 염료의 분해에 관한 연구 (A Study on the Decomposition of Water Soluble Dyes by UV/TiO2)

  • 정갑섭
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.319-324
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    • 2003
  • The characteristics of photocatalytic decomposition of dye waste water by titanium dioxide was studied in a batch reactor under constant strength of ultra-violet ray. The decomposition rate of methyl orange by TiO$_2$ was pseudo-first order, anatase type TiO$_2$ was more effective than rutile type below the dosage of 5g. The decomposition rate was increased with decreasing initial pH, increasing reaction temperature and oxidant concentration. The decomposition rate of water soluble dyes was decreased in order of rhodamine B>eosin Y>methyl orange.

나노소재를 이용한 유기염료 광촉매 분해 반응 (Photocatalytic Degradation of Organic Dyes with Nanomaterials)

  • 홍성규;유구용;임충선;고원배
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권3호
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    • pp.206-211
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    • 2010
  • 실온의 초음파 조건에서 질산 아연과 수산화 나트륨을 각각 물과 알코올 용액에서 반응시켜 산화 아연(ZnO) 나노입자를 합성하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들은 전기로를 이용하여 각각 $700^{\circ}C$ 에서 2 시간 동안 가열하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들의 형태와 광학성질은 XRD, SEM, TEM 과 UV-vis spectroscopy를 이용하여 분석하였다. 가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자, 비가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자를 각각 methylene blue(MB), methyl orange(MO), rhodamine B(RhB)용액에서 UV-vis spectroscopy를 사용하여 광촉매 분해반응을 연구하였다.