$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

금속물질로 개질된 광촉매를 이용한 톨루엔 광분해특성 연구
Study of the Photodegradation Properties of Toluene using Photocatalysts Modified by Metal Matter 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.11, 2014년, pp.6952 - 6957  

장현태 (한서대학교 화학공학과) ,  차왕석 (군산대학교 환경공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

광촉매 반응에서 $TiO_2$에 금속물질을 첨가하면 촉매표면이 변화되며, 이러한 금속물질은 광분해반응의 속도를 증가시킨다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 광촉매의 광분해능력을 향상시키기 위해 다양한 방법을 이용하여 개질하였으며, 개질된 광촉매의 광분해특성은 회분식 광반응기를 이용하여 조사하였다. 우수한 $TiO_2$ 광촉매용액을 얻기 위해 여러 종류의 분산제와 안정제를 조사하였으며, 분산제로는 isoproply alcohol, 안정제로는 sodium silicate가 적합하였다. 톨루엔 분해반응을 향상시키기 위해 다양한 금속물질을 $TiO_2$ 광촉매에 첨가하여 광분해효율을 조사한 결과 Pd가 가장 우수하였으며, Cu와 W도 우수하였다. Pd를 첨가한 경우 25%의 제거효율 향상이 있었다. 그러나 Fe의 경우 광촉매분해반응을 상당히 저해하는 것으로 나타났다. $Pd/TiO_2$ 광촉매에 Cu 또는 W를 부가적으로 첨가하여도 촉매의 광분해효율에는 증가가 없었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In photocatalysis, the addition of metal matter to $TiO_2$ can alter the surface properties. As such, the metal can increase the rate of the photodegradation reaction. In this study, a range of modified $TiO_2$ photocatalysts were prepared and tested to improve the activity of ...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 특히 Fe의 경우 톨루엔 제거효율이 약 55% 수준이었다. 2종류 이상의 금속물질이 첨가될 경우 광분해 과정 중 첨가된 각 금속물질 간 시너지효과 발생여부를 조사하기 위해 톨루엔 제거효율에 있어 가장 우수한 Pd/TiO2 광촉매에 Cu, Fe, W을 첨가하여 2종류의 금속물질 첨가 효과를 파악하고자 하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 UV/TiO2 광촉매 시스템을 사용하여 TiO2 등을 포함한 다양한 금속산화물을 적절하게 분산시킬 수 있는 분산제, 반응기내의 여러 조업조건에서도 적절한 효율을 유지시켜 주는 안정제의 특성을 연구하였으며, 대표적 난분해성 휘발성유기화합물인 톨루엔을 효율적으로 처리할 수 있는 촉매시스템을 도출하기 위해 각종 금속산화물 첨가 영향을 조사하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
UV/TiO2 광촉매 시스템의 장점은? 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 종류의 고급산화공정(Advanced Oxidation Process : AOPs) 기술이 연구되고 있으며, 그 중에서도 UV/TiO2 광산화촉매를 이용한 휘발성유기화합물 처리에 관한 연구가 크게 주목을 받고 있다[5,6]. UV/TiO2 광촉매 시스템은 중․저농도의 휘발성유기화합물을 저온 또는 상온에서 청정 처리할 수 있는 환경적인 장점 뿐만 아니라 초기투자비와 조업비가 저렴하다는 경제적인 장점도 함께 갖고 있다.
열소각법의 단점은? 현재 적용되고 있는 휘발성유기화합물의 제어기술은 열소각, 흡착법, 촉매소각법 등이 있으나 열소각법은 부하변동이 크고 저농도이며 낮은 유량인 경우 비경제적이며 NOx/dioxin이 발생하는 단점이 있으며 흡착법은 케톤, 알데히드, 에스테르가 포함될 시 흡착제의 흡착능력이 감소하며 폐흡착제가 발생하는 단점이 있다. 현재 적용이 점차 증가하고 있는 고온에서 조업되는 촉매소각법은 각 촉매 및 휘발성유기화합물 종류별로 다음과 같은 단점이 있어 적용에 제한성이 있다.
회분식 광촉매반응기를 이용하여 TiO2 광촉매에 금속물질을 첨가한 경우 어떤 물질이 우수한 특성을 보였는가? 2. TiO2 광촉매의 광분해능력의 향상을 위해 첨가한 금속물질 중 Pd가 가장 우수하였으며, 그다음으로는 Cu, W 순이었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (13)

  1. Yue Lin, Chi He, Xinyan Zhang, Peng Li, Zhuo Wang, Hailin Wang, and Zhengping Hao(2013), Catalytic behavior and reaction routes of MEK oxidation over Pd/ZSM-5 and Pd-Ce/ZSM-5 catalysts. Journal of Hazardous Materials, 244-245: 613-620. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.10.048 

  2. Huang Qiong, Yan xiaokang, Li Bing, Chen Yingwen, Zhu Shemin, Shen Shubao(2013), Study on catalytic combustion of benzene over cerium based catalyst supported on cordierite. Journal of Rare Earths, 31(2): 124-130. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S1002-0721(12)60245-2 

  3. Gallastegi-villa, M., M. Romero-Saez., A. Aranzabal, J.A. Gonzalez-Marcos, and J.R. Gonzanlez-Velasco(2013), Starategies to enhance the stability of h-bea zeolite in the catalytic oxidation of Cl-VOCs:1,2-Dichloroethane. Catalysis Today, 213: 192-197. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2013.02.022 

  4. Yang, Peng, Xiaomin Xue, Zhonghua Meng, and Renxian Zhou(2013), Enhanced catalytic activity and stability of Ce doping on Cr supported HZSM-5 catalysts for deep oxidation of chlorinated volatile organic compounds. Chemical Engineering Journal, 234: 203-210. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.08.107 

  5. Kim, S.B., Y.M. Jo, and W.S Cha(2001), Effects of Water Vapor, Molecular Oxygen and Temperature on the Photocatalytic Degradatio of Gas-Phase VOCs using $TiO_2$ Photocatalyst: TCE and Acetone. J. KOSAE, 17(E2), 35-42. 

  6. Kim, S.B., W.S. Cha, and S.C. Hong(2002), Photocatalytic Degradation of Gas-Phase Methanol and Toluene Using Thin-Film $TiO_2$ photocatalyst II. Kinetic Study for the Effect of Initial Concentration and Photon Flux. J. Ind. Eng. Chem., 8(2), 162-167. 

  7. Cha, W. S.(2013), Photocatalytic degradation of acetaldehyde and MEK using batch type photo-reactor. J. of Korea Academic-Industrial Coorperation Society, 14(3), 1527-1532. 

  8. Kim, S.B., J.Y. Lee, H.T. Jang, W.S. Cha, and S.C. Hong(2003), Enhanced photocatalytic activity of $TiO_2$ by metal doping for degradation of VOCs in air, Journal of Industrial and engineering chemistry, 9(4): 440-446. 

  9. Jang, H.T., J. Kim, and W. Cha(2006), The performance of photocatalyst filter for an air cleaner-effect of novel metal, J. of Korea Academic-Industrial Coorperation Society, 7(6), 1284-1291. 

  10. Zielinska-Jurek, Anna, and Adriana Zaleska(2014), Ag/Pt-modified $TiO_2$ nanoparticles for toluene photooxidation in the gas phase, Catalysis Today, 230: 104-111. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2013.11.044 

  11. Pozan, G.S. and Ayca Kambur(2013), Removal of 4-chlorophenol from wastewater: Preparation, Characterization and photocatalytic activity of alkaline earth oxide doped $TiO_2$ , Applied Catalysis B: Environmental, 129: 409-415. 

  12. Kim, Jeonghyun, Pengyi Zhang, Jinge Li, Jinlong Wang, and Pngfeng Fu(2014), Photocatalytic degradation of gaseous toluene and ozone under $UV_{254+185\;nm}$ irradiation using a Pd-deposited $TiO_2$ film, Chemical Engineering Journal, 252: 337-345. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2014.05.015 

  13. Sano, T., N. Negishi, K. Uchino, J. Tanaka, S. Matsuzawa, and K. Takeuchi(2003), Photocatalytic degradation of gaseous acetaldehyde on $TiO_2$ with photodeposited metals and metal oxides, Journal of Photochemistry and Photobiollogy A: Chemistry, 160: 93-98. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S1010-6030(03)00226-0 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로