발달된 산업기술로 인하여 국민 소득수준의 향상과 선진국가로의 발돋움이 있었지만 고도 산업사회에서의 처리 부산물로 인하여 우리의 생활에 악영향을 끼치는 어두운 면이 드러나게 되었다. 그 중 화학물질에 의한 오염의 심각성이 큰 사회문제로 대두되고 있다.
이러한 화학오염물질은 기존의 오염물질과는 달리 생화학적으로 분해가 어려운 난분해성 물질을 함유하고 있어서 이 문제를 해결하기 위한 새로운 처리방법이 필요하게 되었다. 이러한 난분해성 물질을 처리하는 방법으로는 물리학적, 생물학적 화학적 처리방법 등 다양한 방법들이 있으며. 본 연구에서는 화학적 처리 방법 중의 하나인 ...
발달된 산업기술로 인하여 국민 소득수준의 향상과 선진국가로의 발돋움이 있었지만 고도 산업사회에서의 처리 부산물로 인하여 우리의 생활에 악영향을 끼치는 어두운 면이 드러나게 되었다. 그 중 화학물질에 의한 오염의 심각성이 큰 사회문제로 대두되고 있다.
이러한 화학오염물질은 기존의 오염물질과는 달리 생화학적으로 분해가 어려운 난분해성 물질을 함유하고 있어서 이 문제를 해결하기 위한 새로운 처리방법이 필요하게 되었다. 이러한 난분해성 물질을 처리하는 방법으로는 물리학적, 생물학적 화학적 처리방법 등 다양한 방법들이 있으며. 본 연구에서는 화학적 처리 방법 중의 하나인 광촉매를 이용한 고급산화 방법에 대해 연구하였다.
본 연구의 세부 목적은 광촉매를 이용, 수용액내 유기오염물질 분해 성능을 비교하여 난분해성 오염물질을 분해하는 최적의 조건을 찾는 것으로 반응기 내부 광원의 세기와 유속, 광촉매물질의 상태에 따른 연구이다.
실험을 통하여 파장의 영역이 낮은 UV 램프 C형이 반응에 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한 유속이 실험에 미치는 영향을 알아보는 실험에서 100rpm과 66rpm의 분해성능 비교는 근소한 차이가 있었지만 실험에 큰 영향을 끼치지 않는 것을 알 수 있었다.
위 두 가지의 실험을 통해 얻은 결과로 광원의 세기를 선택하고 정체된 상태에서 다음 실험을 실시하였다. 이 실험에 사용된 광촉매 소재는 티타늄판과 A-9450 : TiO₂ : ethanol 로 제조된 코팅액을 티타늄판에 코팅한 소재와 TiO₂ 졸이 코팅된 구형 비드인 알루미늄비드, 유리비드, 실리카비드 화이트겔(Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형)이다.
실험은 산화환원지시약인 메틸렌블루 수용액이 광촉매의 산화환원반응을 통해 색상이 변하는 가장 빠른 시간과 가장 뛰어난 반응성을 가진 광촉매를 찾는 것을 목적으로 실행되었다. 실험에 사용된 광분해반응속도식은 광촉매 분야 연구 학자들이 많은 실험에 의한 결과가 1차 반응으로 확인되어 그를 토대로 본 실험 역시 1차 반응으로 분석하였다. 소재별 실험 결과, 실험에 사용한 소재 중 실리카비드 화이트겔(Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형)만이 반응성을 나타냈다. 이들 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형은 TiO₂의 함량을 달리한 비드들이며 Ⅰ형이 가장 적은 함량을 가지며 Ⅲ형이 가장 많은 함량을 가지고 있다. 실험 결과 Ⅲ형이 반응성이 가장 좋은 것을 알 수 있었으며, 이 실험에서는 코팅물의 함량과 고정물의 상태가 광촉매 반응에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
발달된 산업기술로 인하여 국민 소득수준의 향상과 선진국가로의 발돋움이 있었지만 고도 산업사회에서의 처리 부산물로 인하여 우리의 생활에 악영향을 끼치는 어두운 면이 드러나게 되었다. 그 중 화학물질에 의한 오염의 심각성이 큰 사회문제로 대두되고 있다.
이러한 화학오염물질은 기존의 오염물질과는 달리 생화학적으로 분해가 어려운 난분해성 물질을 함유하고 있어서 이 문제를 해결하기 위한 새로운 처리방법이 필요하게 되었다. 이러한 난분해성 물질을 처리하는 방법으로는 물리학적, 생물학적 화학적 처리방법 등 다양한 방법들이 있으며. 본 연구에서는 화학적 처리 방법 중의 하나인 광촉매를 이용한 고급산화 방법에 대해 연구하였다.
본 연구의 세부 목적은 광촉매를 이용, 수용액내 유기오염물질 분해 성능을 비교하여 난분해성 오염물질을 분해하는 최적의 조건을 찾는 것으로 반응기 내부 광원의 세기와 유속, 광촉매물질의 상태에 따른 연구이다.
실험을 통하여 파장의 영역이 낮은 UV 램프 C형이 반응에 효과적인 것을 알 수 있었다. 또한 유속이 실험에 미치는 영향을 알아보는 실험에서 100rpm과 66rpm의 분해성능 비교는 근소한 차이가 있었지만 실험에 큰 영향을 끼치지 않는 것을 알 수 있었다.
위 두 가지의 실험을 통해 얻은 결과로 광원의 세기를 선택하고 정체된 상태에서 다음 실험을 실시하였다. 이 실험에 사용된 광촉매 소재는 티타늄판과 A-9450 : TiO₂ : ethanol 로 제조된 코팅액을 티타늄판에 코팅한 소재와 TiO₂ 졸이 코팅된 구형 비드인 알루미늄비드, 유리비드, 실리카비드 화이트겔(Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형)이다.
실험은 산화환원지시약인 메틸렌블루 수용액이 광촉매의 산화환원반응을 통해 색상이 변하는 가장 빠른 시간과 가장 뛰어난 반응성을 가진 광촉매를 찾는 것을 목적으로 실행되었다. 실험에 사용된 광분해 반응속도식은 광촉매 분야 연구 학자들이 많은 실험에 의한 결과가 1차 반응으로 확인되어 그를 토대로 본 실험 역시 1차 반응으로 분석하였다. 소재별 실험 결과, 실험에 사용한 소재 중 실리카비드 화이트겔(Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형)만이 반응성을 나타냈다. 이들 Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ형은 TiO₂의 함량을 달리한 비드들이며 Ⅰ형이 가장 적은 함량을 가지며 Ⅲ형이 가장 많은 함량을 가지고 있다. 실험 결과 Ⅲ형이 반응성이 가장 좋은 것을 알 수 있었으며, 이 실험에서는 코팅물의 함량과 고정물의 상태가 광촉매 반응에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
The advancements of industrial technology developed the level of public income and our country has stepped closer to an advanced country. But some by-products from rapidly-developing industrial society are showing their dark side and influencing our life in negative ways. Among those, chemical conta...
The advancements of industrial technology developed the level of public income and our country has stepped closer to an advanced country. But some by-products from rapidly-developing industrial society are showing their dark side and influencing our life in negative ways. Among those, chemical contamination is being raised as a big social issue.
Unlike other contaminants, chemical contaminants contain non-degradable matters. So new processing methods for solving this problem are needed. Physical, biological, and chemical processing methods are being used to treat non-degradable matters. This research investigates Advanced Oxidation Technology which involves a photocatalytic processing.
The purpose of this study is to compare degrading performances of organic contaminants in aqueous solution using photocatalyst and find an optimal condition for decomposing non-degradable matters. The parameters of this research is light intensity, circulation speed, and state of photocatalytic material within reactor.
Experimental results showed that UV lamp type C, which has a lower range of wavelength, is effective in reaction. Through experiments to examine the effects of circulation speed, varied from 66 to 100rpm, showed a slight difference in degrading performance, but they do not affect the experiments to a great extent.
With the results retrieved from the above two experiments, light intensity and circulation speed were selected, and the following experiment was conducted in a stationary state. The materials of photocatalyst used in this experiment are titanium plate, titanium plate coated with TiO₂ sol. And globe-shaped aluminum, glass, and silica bead white gel(Type Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ) coated with TiO₂ sol were also used.
The purpose of this experiment was to find the active materials for methylene blue(MB), oxidation-reduction indicator, degradation. The reaction rate equation used in this experiment has been verified as the first order reaction by numerous experiments of scholars in this field. Based on this, this study also analyzed it as the first order reaction.
Among the materials which were used in the experiment, only silica bead white gel(Type Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ) coated TiO₂ sol showed reactivity. TiO₂ contents of coating sol applied to Type Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ beads are different. Type Ⅰ has the smallest and Type Ⅲ has the largest contents of TiO₂ in coating sol.
The results showed that Type Ⅲ has the greatest reactivity. It implied that contents of TiO₂ in coating material and state of fixed body influence photocatalytic degradation of methylene blue.
The advancements of industrial technology developed the level of public income and our country has stepped closer to an advanced country. But some by-products from rapidly-developing industrial society are showing their dark side and influencing our life in negative ways. Among those, chemical contamination is being raised as a big social issue.
Unlike other contaminants, chemical contaminants contain non-degradable matters. So new processing methods for solving this problem are needed. Physical, biological, and chemical processing methods are being used to treat non-degradable matters. This research investigates Advanced Oxidation Technology which involves a photocatalytic processing.
The purpose of this study is to compare degrading performances of organic contaminants in aqueous solution using photocatalyst and find an optimal condition for decomposing non-degradable matters. The parameters of this research is light intensity, circulation speed, and state of photocatalytic material within reactor.
Experimental results showed that UV lamp type C, which has a lower range of wavelength, is effective in reaction. Through experiments to examine the effects of circulation speed, varied from 66 to 100rpm, showed a slight difference in degrading performance, but they do not affect the experiments to a great extent.
With the results retrieved from the above two experiments, light intensity and circulation speed were selected, and the following experiment was conducted in a stationary state. The materials of photocatalyst used in this experiment are titanium plate, titanium plate coated with TiO₂ sol. And globe-shaped aluminum, glass, and silica bead white gel(Type Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ) coated with TiO₂ sol were also used.
The purpose of this experiment was to find the active materials for methylene blue(MB), oxidation-reduction indicator, degradation. The reaction rate equation used in this experiment has been verified as the first order reaction by numerous experiments of scholars in this field. Based on this, this study also analyzed it as the first order reaction.
Among the materials which were used in the experiment, only silica bead white gel(Type Ⅰ·Ⅱ·Ⅲ) coated TiO₂ sol showed reactivity. TiO₂ contents of coating sol applied to Type Ⅰ, Ⅱ, and Ⅲ beads are different. Type Ⅰ has the smallest and Type Ⅲ has the largest contents of TiO₂ in coating sol.
The results showed that Type Ⅲ has the greatest reactivity. It implied that contents of TiO₂ in coating material and state of fixed body influence photocatalytic degradation of methylene blue.
주제어
#TiO₂ 광촉매 시스템
#수질 오염
#정화
#화학오염물질
#organic pollution substance
학위논문 정보
저자
이지호
학위수여기관
순천향대학교 일반대학원
학위구분
국내석사
학과
화학공학.환경공학과
지도교수
하진욱
발행연도
2007
총페이지
ⅲ, 72 p.
키워드
TiO₂ 광촉매 시스템,
수질 오염,
정화,
화학오염물질,
organic pollution substance
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