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- 저자 : 김동형(Dong H. Kim) (검색결과 7 건)
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A Study concerned with the Effect of Platinized TiO₂ Photocatalysts on the Quantum Yield
김동형(Dong H. Kim),이태규(Tai K. Lee),오정무(Paul C. Auh),김윤철(Yoon C. Kim),설용건(Yong K. Shul) 한국태양에너지학회 1994 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.- No.-
현재 광 촉매로 사용되고 있는 Hombikat, Degussa P-25와 sol-gel process로 제조된 TiO₂ powder 에 platinum을 첨가하여 quantum yield 를 측정하였다. 분해 대상 물질로 DCA(dichloroacetatic acid)를 선정하여 Pt의 concentration 및 열처리 온도 변화에 따른 영향을 관찰한 결과, 상업용 Hombikat에 1 wt% Pt를 첨가하여 300℃ 에서 1 시간 열처리한 광촉매가 광 분해 효율이 43%로 가장 높게 나타났다. Three different platinized TiO₂ photocatalysts have been prepared with Hombikat, Degussa P-25 and TiO₂ powder by sol-gel process for the solar detoxification of chlorinated organics in water. Effect of Pt concentration and heat treatment temperature on the quantum yield of platinized TiO₂ photocatalysts have been investigated with DCA. The highest quantum yield of 43.4% has been achieved with 1 wt % Pt-doped Hombikat after calcinating at 300℃ for 1 hr.
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Preparation of the mixed oxide photocatalyst and its quantum yield
김동형(Dong H. Kim),이태규(Tai K. Lee),김경남(Kyung N. Kim),오정무(P. Chungmoo Auh),김광복(Kwang B. Kim),이승원(Seung W. Lee) 한국태양에너지학회 1995 한국태양에너지학회 학술대회논문집 Vol.- No.-
광촉매로 널리 알려진 TiO₂의 광분해 거동의 변화를 관찰하기 위하여 Nb₂O_5를 첨가하여 sol-gel 용법으로 제조한 후 DCA(dichloroacetic acid)의 광분해 효율을 측정하였다. Sol-gel process 과정에서 첨가된 Nb₂O_5의 농도 및 열처리 온도변화에 따른 광분해 효율을 관찰한 결과, Nb₂O_5를 첨가한 후 400℃에서 한 시간 동안 열처리 한 광촉매의 광분해 효율이 가장 높게 나타났다. 또한 열처리 온도와 무관하게 Nb₂O_5의 양이 증가할수록 광분해 효율은 감소하는 것으로 관찰되었다. 이는 excess electron 의 증가로 환원 반응 혹은 recombination rate가 증가하기 때문이라고 사료된다. 분해대상 물질의 pH가 낮을수록 광분해 효율이 증가하는 것을 알 수 있었다. The photocatalytic activity of TiO₂ was investigated as a function of added amount of Nb₂O_5, heat treatment temperature and the decomposition rate of 1 M dichloroacetic acid(DCA). Mixed oxides of TiO₂ and Nb₂O_5 was prepared by the sol-gel process. The addition of Nb₂O_5 into TiO₂ has deleterious effect on the decomposition rate of DCA, which was decreased as the amount of Nb₂O_5 was increased. The excess electrons due to the doping of Nb₂O_5 into TiO₂ can promote the reduction process instead of oxidation or recombination rate with electron holes. The most efficient photocatalyst was the one heat treated at 400℃ for an hour as far as the heat treatment temperature is concerned. The lower the pH of the solution, the higher the quantum yield.
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Slurry batch형 광화학 반응기를 이용한 폐수 내의 Trichlroethyene 의 분해
이태규(Tai K Lee),김동형(Dong H. Kim),조서현(Sug H. Cho),오정무(Chungmoo Auh) 한국태양에너지학회 1992 한국태양에너지학회 논문집 Vol.12 No.3
본 실험에서는 산업폐수, 가정폐수, 지하수 등에 오염되는 유독성 유기물 처리를 위한 태양반응시스템의 개발을 목적으로 batch형 광분해 반응시스템을 구성하여 수처리 분해실험을 실시하였다. 실험실 규모의 batch형 반응기를 구성하여 수질 개선용 광화학 반응 활용의 기술적 타당성을 확보하고자 하였으며 다음과 같은 결론을 얻을수 있었다. (1) TiO₂ anatase, TiO₂ rutile 그리고 V₂O_5를 대상으로 광촉매 선정을 위한 실험결과, 본 실험조건에서는 band gap energy가 약 3.2eV인 TiO₂ anatase가 유해 유기물 TCE의 가장 높은 분해율을 나타내었다. TiO₂ anatase의 결정구조는 XRD 관찰에 의하여 확인할 수 있었으며, BET-N₂ 측정결과 단위무게당 표면적은 약 7.748 ㎡/g 이었다. (2) TiO₂ anatase의 투입량이 많을수록 TCE분해율도 증가하였다. 그러나 투입량이 0.1wt%이상이 될 경우 분해율의 증진은 아주 미미하여서 0.1wt%의 TiO₂ anatase양을 slurry batch형 시스템 실험에 최선으로 채택하였다. (3) H₂O₂의 양이 TCE 분해율에 미치는 영향을 조사한 결과 적정량은 약 0.06 volume% 임을 알 수 있었다. 이는 적정량의 H₂O₂는 OH radical의 형성을 촉진시키지만 과량의 존재시에는 오히려 OH radical과 반응하여 이를 소모하는 역효과를 나타내기 때문이다. (4) 광반응기의 head space를 변화시키면서 산소양의 TCE 분해율에 미치는 영향을 관찰한 결과 TCE 분해반응식의 이론적 stoichiometry로나 실험적으로나 산소양이 아주 중요한 변수임을 알수 있었다. In this experiment, photochemical reaction has been applied to destroy TCE in water phase. The main target of this work is to investigate the technical feasibility of large scale of solar detoxification reactor for water treatment The results have revealed that solar detoxification utilizing photon energy from the sun is the most attractive process to decompose organic toxins in water phase at room temperature. The detailed results from this work are as follows;<br/> (1) The highest conversion ratio of TCE was obtained by using TiO₂ annatase as a photocatalyst among TiO₂ anatase, TiO₂ rutile and V₂O_5 under the same experimental condition. The anatase crystal structure was confirmed with XRD analysis, and its surface area was 7.748 ㎡/g from the BET- N₂ measurement (2) 0.1 wt % of TiQ₂ anatase has been adopted as optimal quantity for batch slurry reactor at this experimental conditions.<br/> (3) The effect of hydrogen peroxide on the conversion of TCE was investigated. Its optimal quantity was 0.06 vol. % under this experimental conditions.<br/> (4) The effect of oxygen on the conversion of TCE also was studied by controlling the head space in photoreactor. Results indicated that sufficient amount of oxygen should be supplied to accomplish the highest conversion rate of TCE in water phase.
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TiO 광촉매를 활용한 수용액 내의 유기물질의 광분해 반응
이태규(Tai K.Lee),김동형(Dong H.Kim),김경남(Kyung N.Kim),오정무(P.Chungmoo Auh) 한국태양에너지학회 1995 한국태양에너지학회 논문집 Vol.15 No.2
폐수내에 용해되어 있는 유동성 유기물질의 분해처리를 위한 태양반응기 실용화에 대한 기본 및 응용연구를 실시하였다. 광촉매로는 0.lwt%의 Degussa P25 titanium dioxide (TiO₂)를 사용하여 TCE, chloroform 그리고 CCl₄들의 단일성분은 물론 TCE-chloroform, TCE-phenol and TCE-benzene 등의 이성분계 수용액에 대한 실험을 실시하였다. 일차적으로 원액의 반응기로의 적정유량을 조사하였으며, 각 2차성분들이 TCE의 분해율에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 실험 조건하에서 최적의 공급유속은 약 200㎤/min 이었으며, 각 2차 성분들은 공통적으로 TCE 분해율을 저하시키고 있으나 적절한 분해조건의 확보시 다성분계의 폐수처리에도 광분해반응의 처리는 기술적으로 타당함을 알 수 있었다. TCE-phenol의 이성분 용액의 경우 H₂O₂의 TCE 분해에 미치는 영향을 조사한 결과 0.06vol%의 H₂O₂의 첨가로 TCE의 분해율이 증가함을 알 수 있었다. We have summarised some important aspects of our recent basic and applied studies in the area of photocatalytic detoxification with Degussa P25 titanium dioxide (TiO₂) being the photocatalyst. Heterogeneousphotocatalytic decompositions of two components such as TCE-chloroform, TCE-phenol and TCE-benzene as well as single component organic, TCE, chloroform and CCl₄ were carried out to investigate the effect of additional compound on the TCE decomposition rate. In laboratory experiments, the optimum flow rate of TCE solution was 200cm3/min with annular photoreactor in the presence of 0.lwt% Ti O₂ powder under illumination. It was observed that the second compound such as CHCl₃, phenol and benzene has a negative effect on the TCE decomposition rate. Result presented that TCE decomposition ratio was increased at low pH in the TCE-phenol two component solution. It could be shown that the photocatalytic reactor exhibits technical feasibility of detoxifying the multicomponent under proper experimental conditions.
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