최근 에너지 생산과 소비와 관련하여 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 이는 에너지 자원의 고갈로 인해 발생한 문제점들이며, 이에 대처하기 위해여 전 세계적으로 자원확보 및 대체에너지 개발에 열을 올리고 있는 실정이다. 또한 기존에 사용하고 있는 석유, 석탄 등 탄소 자원들은 환경오염문제를 일으키고 있다. 이는 자원 고갈과 환경문제에 대처할 수 있는 방식이 사회 전 영역에 걸쳐 노력이 요구되고 있는 시점이라 볼 수 있다. 대체에너지로 부각되고 있는 에너지자원 중 태양에너지는 전 세계의 이목을 끌고 있는 에너지원이다. 이를 이용하는 기술들은 기존 에너지자원이 갖는 환경문제도 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 자원 고갈 문제도 해결 할 수 있는 기술로 각광 받고 있는 실정이다. 태양으로부터 지구에 도달하는 빛은 파장에 따라 여러 범주로 나눌 수 있다. 대표적으로 자외선, 가시광선, 적외선을 예를 들 수 있는데, 이 중 가시광선은 51.8%로 가장 많은 양의 에너지를 차지하고 있다. 이러한 태양에너지 중 가시광선을 활용할 수 있는 연구가 요즘 활발히 이루어지고 있다. 연구들 중 최근 DSSCs(Dye sensitized solar cells)가 각광받고 있다. 이 연구는 TiO2와 염료의 성질을 이용한 ...
최근 에너지 생산과 소비와 관련하여 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 이는 에너지 자원의 고갈로 인해 발생한 문제점들이며, 이에 대처하기 위해여 전 세계적으로 자원확보 및 대체에너지 개발에 열을 올리고 있는 실정이다. 또한 기존에 사용하고 있는 석유, 석탄 등 탄소 자원들은 환경오염문제를 일으키고 있다. 이는 자원 고갈과 환경문제에 대처할 수 있는 방식이 사회 전 영역에 걸쳐 노력이 요구되고 있는 시점이라 볼 수 있다. 대체에너지로 부각되고 있는 에너지자원 중 태양에너지는 전 세계의 이목을 끌고 있는 에너지원이다. 이를 이용하는 기술들은 기존 에너지자원이 갖는 환경문제도 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 자원 고갈 문제도 해결 할 수 있는 기술로 각광 받고 있는 실정이다. 태양으로부터 지구에 도달하는 빛은 파장에 따라 여러 범주로 나눌 수 있다. 대표적으로 자외선, 가시광선, 적외선을 예를 들 수 있는데, 이 중 가시광선은 51.8%로 가장 많은 양의 에너지를 차지하고 있다. 이러한 태양에너지 중 가시광선을 활용할 수 있는 연구가 요즘 활발히 이루어지고 있다. 연구들 중 최근 DSSCs(Dye sensitized solar cells)가 각광받고 있다. 이 연구는 TiO2와 염료의 성질을 이용한 태양전지로 염료가 태양복사에너지 중 가시광선의 에너지를 흡수하여 TiO2의 전도대로 전자가 주입되는 현상을 이용한 기술이다. 본 연구에서는 이러한 TiO2와 염료의 특성을 이용하여 반응성염료를 제거하는 실험을 실시하였다. 본래의 자외선을 조사하였을 때 발생하는 TiO2촉매의 산화환원반응이 광원을 가시광선으로 변화를 주었을 때, 염료제거에 대해 어떠한 현상이 일어나는지에 초점을 맞춰 연구를 진행하였다. 또한 처리대상오염물질로 선정한 염색폐수의 경우, 보통 각종 염료 성분과 난분해성 물질이 다량 함유되어 있어 폐수처리에 어려움을 가중시키고 있다. 또한 색도로 인한 불쾌감 유발이 문제가 되고 있다. 특히 최근 염료는 색상이 선명하고 세탁에 견디며, 햇빛에도 강한 특징을 갖는 반응성 염료의 사용이 증가하고 있어, 이를 처리할 기술이 필요한 실정이다. 본 연구는 그에 따라, 대상오염물질에 반응성염료를 선정하여, 이를 UV/Visible light/TiO2와 반응하여 제거하는 연구를 중점적으로 진행하였다.
최근 에너지 생산과 소비와 관련하여 여러 가지 문제가 발생하고 있다. 이는 에너지 자원의 고갈로 인해 발생한 문제점들이며, 이에 대처하기 위해여 전 세계적으로 자원확보 및 대체에너지 개발에 열을 올리고 있는 실정이다. 또한 기존에 사용하고 있는 석유, 석탄 등 탄소 자원들은 환경오염문제를 일으키고 있다. 이는 자원 고갈과 환경문제에 대처할 수 있는 방식이 사회 전 영역에 걸쳐 노력이 요구되고 있는 시점이라 볼 수 있다. 대체에너지로 부각되고 있는 에너지자원 중 태양에너지는 전 세계의 이목을 끌고 있는 에너지원이다. 이를 이용하는 기술들은 기존 에너지자원이 갖는 환경문제도 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 자원 고갈 문제도 해결 할 수 있는 기술로 각광 받고 있는 실정이다. 태양으로부터 지구에 도달하는 빛은 파장에 따라 여러 범주로 나눌 수 있다. 대표적으로 자외선, 가시광선, 적외선을 예를 들 수 있는데, 이 중 가시광선은 51.8%로 가장 많은 양의 에너지를 차지하고 있다. 이러한 태양에너지 중 가시광선을 활용할 수 있는 연구가 요즘 활발히 이루어지고 있다. 연구들 중 최근 DSSCs(Dye sensitized solar cells)가 각광받고 있다. 이 연구는 TiO2와 염료의 성질을 이용한 태양전지로 염료가 태양복사에너지 중 가시광선의 에너지를 흡수하여 TiO2의 전도대로 전자가 주입되는 현상을 이용한 기술이다. 본 연구에서는 이러한 TiO2와 염료의 특성을 이용하여 반응성염료를 제거하는 실험을 실시하였다. 본래의 자외선을 조사하였을 때 발생하는 TiO2촉매의 산화환원반응이 광원을 가시광선으로 변화를 주었을 때, 염료제거에 대해 어떠한 현상이 일어나는지에 초점을 맞춰 연구를 진행하였다. 또한 처리대상오염물질로 선정한 염색폐수의 경우, 보통 각종 염료 성분과 난분해성 물질이 다량 함유되어 있어 폐수처리에 어려움을 가중시키고 있다. 또한 색도로 인한 불쾌감 유발이 문제가 되고 있다. 특히 최근 염료는 색상이 선명하고 세탁에 견디며, 햇빛에도 강한 특징을 갖는 반응성 염료의 사용이 증가하고 있어, 이를 처리할 기술이 필요한 실정이다. 본 연구는 그에 따라, 대상오염물질에 반응성염료를 선정하여, 이를 UV/Visible light/TiO2와 반응하여 제거하는 연구를 중점적으로 진행하였다.
This study focuses on the TiO2 that is eco-friendly materials. The TiO2 has widely studied on water treatment, air pollution management and newrenwable energy. The study was selected for a fair combination of TiO2 and Visible light, by selecting a dye wastewater to the target contaminants in the wat...
This study focuses on the TiO2 that is eco-friendly materials. The TiO2 has widely studied on water treatment, air pollution management and newrenwable energy. The study was selected for a fair combination of TiO2 and Visible light, by selecting a dye wastewater to the target contaminants in the water treatment parts. The research subject contains dye degradation characteristics by TiO2 and the inherent catalytic properties of TiO2. A single TiO2 reacts by the UV, but UV energy contains in the actual sunlight is known as about 5%. Use of around 5%, so this is only a small part of using sunlight, which provided the utilization of solar power in the visible region occupies the majority of photovoltaic energy efficiency is very high. Various studies have been conducted on how to take advantage of this visible light. Recent studies of newrenwable energy have received a lof of attention by DSSCs(Dye sensitized solar cells). The study is a technique using a phenomenon in which electrons are injected into the conduction band of TiO2 by dye absorbing visible light energy. In this study, the characteristic of the TiO2 and the dye was carried out an experiment to remove the dyes. When the changes have given the oxidation-reduction reaction by the light source, this research is conducted to focus on the happening. Target samples were artificially prepared for the experiment. To test a basic degradation ability of TiO2 catalyst, this study has experiments using methylene blue and methyl orange. Consequently, when TiO2 absorbs the UV, TiO2(Junsei) has the degradation ability better than TiO2(Sol-gel). but when TiO2 absorbs the visible light, TiO2(Sol-gel) has the degradation ability better than TiO2(Sol-gel). These results of experiments could be analyzed by the causes through the catalytic properties analysis(BET, XRD, FE-SEM, Absorption). When actual waste treatment plant is applied on Visible light/TiO2 process, it is expected to help engineer forecast a trend of dye degradation.
This study focuses on the TiO2 that is eco-friendly materials. The TiO2 has widely studied on water treatment, air pollution management and newrenwable energy. The study was selected for a fair combination of TiO2 and Visible light, by selecting a dye wastewater to the target contaminants in the water treatment parts. The research subject contains dye degradation characteristics by TiO2 and the inherent catalytic properties of TiO2. A single TiO2 reacts by the UV, but UV energy contains in the actual sunlight is known as about 5%. Use of around 5%, so this is only a small part of using sunlight, which provided the utilization of solar power in the visible region occupies the majority of photovoltaic energy efficiency is very high. Various studies have been conducted on how to take advantage of this visible light. Recent studies of newrenwable energy have received a lof of attention by DSSCs(Dye sensitized solar cells). The study is a technique using a phenomenon in which electrons are injected into the conduction band of TiO2 by dye absorbing visible light energy. In this study, the characteristic of the TiO2 and the dye was carried out an experiment to remove the dyes. When the changes have given the oxidation-reduction reaction by the light source, this research is conducted to focus on the happening. Target samples were artificially prepared for the experiment. To test a basic degradation ability of TiO2 catalyst, this study has experiments using methylene blue and methyl orange. Consequently, when TiO2 absorbs the UV, TiO2(Junsei) has the degradation ability better than TiO2(Sol-gel). but when TiO2 absorbs the visible light, TiO2(Sol-gel) has the degradation ability better than TiO2(Sol-gel). These results of experiments could be analyzed by the causes through the catalytic properties analysis(BET, XRD, FE-SEM, Absorption). When actual waste treatment plant is applied on Visible light/TiO2 process, it is expected to help engineer forecast a trend of dye degradation.
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