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AIP법으로 제조한 TiO<sub>2</sub> 광촉매의 냄새성분 제거성능
정운조 ( Woon-jo Jeong ),부수일 ( Su-il Boo ),공춘식 ( Chun-sik Kong ),강상준 ( Sang-jun Kang ),김기중 ( Ki-joong Kim ),안호근 ( Ho-geun Ahn ) 한국환경기술학회 2008 한국환경기술학회지 Vol.9 No.3
본 연구에서는 AIP(arc ion plating)법으로 제조한 나노기공 구조의 TiO<sub>2</sub> 코팅 광촉매를 사용하여, 냄새성분 아세트알데히드, 케톤 및 퓨란의 광분해 활성을 폐쇄계 반응시스템에서 조사하였다. 슬라이드 글라스와 스텐레스 와이어 망을 기판으로 사용하였고, AIP 시스템에서 Ar과 O<sub>2</sub>의 가스량 비와 전체 가스압을 변화시켜서 TiO<sub>2</sub> 박막을 제조하여 증착특성을 조사하였다. 최적의 기판온도, 가스압력과 산소 유량은 각각 350℃, 15~20mTorr과 100㎤/min부근 이었다. 산소 유량이 100㎤/min 이상일 때는 그 유량이 증가함에도 불구하고 그 두께는 400~600nm 부근으로 크게 변화하지 않고 포화되는 양상을 나타내었다. 증착된 TiO<sub>2</sub> 박막은 전체적으로 anatase 상이 잘 나타나지만 10mTorr 이하에서는 상대적으로 미약한 피크가 나타났다. 그리고 산소 유량이 50㎤/min 이하에서는 챔버 용적에 비해 산소가 너무 소량이 공급되어 미처 Ti과 반응이 이루어지지 않은 것으로 생각되었다. 광촉매의 분해활성은 아세트알데히드, 메틸에틸케톤, 퓨란의 순으로 높게 나타났다. 결과적으로, AIP법으로 제조한 스텐레스 와이어 망 형태의 광촉매는 냄새성분의 분해에 매우 효과적임을 알았다. In this study, photocatalytic performance of acetaldehyde, methyl ethyl ketone, and furan in circulating closed reactor system was investigated using nanopore-structured TiO<sub>2</sub> film prepared by AIP (arc ion plating) method. Slide glass and wire cloth-typed stainless steel were used as a substrate. TiO<sub>2</sub> film was prepared with varying the flow rate ratio of Ar to O<sub>2</sub> and total gas pressure in AIP system. Optimum substrate temperature, gas pressure, and flow rate of O<sub>2</sub> for formation of thin film was 350℃, 15~20mTorr, and about 100㎤/min, respectively. When flow rate of O<sub>2</sub> was over 100㎤/min, the thickness of the film was saturated and kept to range of 400nm to 600nm even though the flow rate was increased. TiO<sub>2</sub> thin film was uniformly formed to anatase phase, but its peak below 10mTorr was relatively weak. In O<sub>2</sub> flow rate of below 50㎤/min, the reaction of Ti and O<sub>2</sub> did not proceed well due to deficiency of O<sub>2</sub> in chamber. Decomposition activity of the photocatalyst was high in order of acetaldehyde, methyl ethyl ketone, and furan. As a result, stainless steel mesh-typed photocatalyst prepared by AIP method was very efficient to removal of odorous compounds.
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