This paper describes the surface modification effect of a Ti substrate for improved dispersibility of the cat-alytic metal. Etching of a pure titanium substrate was conducted in 50% H₂SO₄, 50˚C for 1h-12h to observe the sur-face roughness as a function of the etching time. At 1h, the grain boundaries were obvious and the crystal grains weredistinguishable. The grain surface showed micro-porosities owing to the formation of micro-pits less than 1 µm in diam-eter. The depths of the grain boundary and micro-pits appear to increase with etching time. After synthesizing the cat-alytic metal and growing the carbon nano tube (CNT) on Ti substrate with varying surface roughness, the distributiontrends of the catalytic metal and grown CNT on Ti substrate are discussed from a micro-structural perspective.

We demonstrated size control of Au nanoparticles by heat treatment and their use as a catalyst for single-walled carbon nanotube (SWNTs) growth with narrow size distribution. We used uniformly sized Au nanoparticles from commercial Au colloid, and intentionally decreased their size through heat treatment at 800 oC under atmospheric Ar ambient. ST-cut quartz wafers were used as growth substrates to achieve parallel alignment of the SWNTs and to investigate the size relationship between Au nanoparticles and SWNTs. After the SWNTs were grown via chemical vapor deposition using methane gas, it was found that a high degree of horizontal alignment can be obtained when the particle density is low enough to produce individual SWNTs. The diameter of the Au nanoparticles gradually decreased from 3.8 to 2.9 nm, and the mean diameter of the SWNTs also changed from 1.6 to 1.2 nm for without and 60 min heat treatment, respectively. Raman results reconfirmed that the prolonged heat treatment of nanoparticles yields thinner tubes with narrower size distribution. This work demonstrated that heat treatment can be a straightforward and reliable method to control the size of catalytic nanoparticles and SWNT diameter.

피셔-트롭쉬 합성 반응은 촉매 표면에서 합성가스 (CO+H₂)를 탄화수소로 전환하는 반응이다. 코발트 또는 철계 촉매는 친환경적인 디젤 연료를 생산할 수 있고 합성가스의 전환율이 높은 촉매로 알려져 있다. 피셔-트롭쉬 반응에 사용되는 촉매의 활성은 촉매 표면에서의 활성점에 의존적이다. 활성점은 활성 물질의 크기, 담지량, 환원율, 지지체와 활성물질의 상호작용에 의해 결정된다. FT 촉매 제조 방법으로 활성물질의 크기를 조절하는 등의 새로운 방법들이 시도되고 있다. 여기에서는 촉매의 제조 방법과 환원 특성을 비롯한 촉매의 형태와 반응 조건을 포함한 반응기 형태에 대해 알아보겠다.

The most general photocatalyst, TiO2 and WO3, are acknowledged to be ineffective in range of visible light. Therefore, many efforts have been directed at improving their activity such as: band-gap narrowing with non-metal element doping and making composites with high specific surface area to effectively separate electrons and holes. In this paper, the method was introduced to prepare a photo-active catalyst to visible irradiation by making a mixture with TiO2 and WO3. In the TiO2-WO3 composite, WO3 absorbs visible light creating excited electrons and holes while some of the excited electrons move to TiO2 and the holes remain in WO3. This charge separation reduces electron-hole recombination resulting in an enhancement of photocatalytic activity. Added Ag plays the role of electron acceptor, retarding the recombination rate of excited electrons and holes. In making a mixture of TiO2-WO3 composite, the mixing route affects the photocatalytic activity. The planetary ball-mill method is more effective than magnetic stirring route, owing to a more effective dispersion of aggregated powders. The volume ratio of TiO2(4) and WO3(6) shows the most effective photocatalytic activity in the range of visible light in the view point of effective separation of electrons and holes.

2010년 전국적으로 소, 돼지와 같은 동물에 구제역이 발병하였고, 이에 전국에 약 4,800여개의 매몰지가 긴급 조성되고 약 300만 마리의 동물들을 살처분 되었다. 이렇게 조성된 매몰지 내부에서는 가축사체가 부패하는 과정에서 황화수소, 메르캅탄류, 아민류 와 같은 악취물질이 생성되고, 매몰지 이설과정에서 대기 중으로 확산된다. 본 연구에서 는 가축 매몰지 이설과정 중에 발생하는 황 계열 물질을 저온 플라즈마 시스템을 적용하 여 저감하고자 하였다. 특히 플라즈마 시스템에서 상대습도에 따른 황화수소와 다이메틸 다이설파이드(DMDS) 제거량 변화를 실험적으로 확인하였다. 동일한 유입 조건에서 상대 습도가 증가함에 따라 황화수소와 DMDS의 제거율은 증가하였고, 이는 상대습도가 높아 지면서 발생하는 오존량이 증가하였기 때문이었다. 황화수소와 DMDS의 오존 반응식을 깁스 자유에너지로 비교해보면 DMDS의 오존 산화가 더 높은 에너지를 방출하는 것으로 나타나며, 이에 따라 황화수소보다는 DMDS가 먼저 오존에 의해 산화되며 남은 황화수 소는 촉매 층에서 추가 반응하는 것으로 판단된다.

PURPOSES : About 35% of air pollutant is occurred from road transport. NOx is the primary pollutant. Recently, the importance of NOx removal has arisen in the world. TiO2 is very efficient for removing NOx by photocatalytic reaction. The mechanism of removing NOx is the reaction of photocatalysis and solar energy. Therefore, TiO2 in concrete need to be contacted with solar radiation to be activated. In general, TiO2 concrete are produced by substitute TiO2 as a part of concrete binder. However, 90% of TiO2 in the photocatalysis can not contacted with the pollutant in the air and solar radiation. Coating and penetration method are attempted as the alternative of mixing method in order to locate TiO2 to the surface of structure. METHODS : The goal of this study was to attempt to locate TiO2 to the surface of concrete, so we can use the concrete in pavement construction. The distribution of TiO2 along the depth were confirmed by basing on the comparison of TiO2 compare by using the EDAX(Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). RESULTS : TiO2 were distributed within 3mm from concrete surface. This distribution of TiO2 is desirable, since the TiO2 induce photocatalysis are located to where they can be contacted with the air pollutant and solar radiation. CONCLUSIONS : Nano size TiO2 is easily penetration in the top 3mm of concrete surface. By the penetration TiO2 concrete can be produced with the use of only 10% of TiO2, by comparing the mixing types.

In this study, the air pollutant removal such as sulfur oxides was studied. A combination of the plasma discharge in the reactor by the reaction surface discharge reactor Calcium hydroxides catalytic reactor and air pollutants, hazardous gas SOx, changes in gas concentration, change in frequency, the thickness of the electrode, kinds of electrodes and the addition of simulated composite catalyst composed of a variety of gases, including decomposition experiments were performed by varying the process parameters. The experimental results showed the removal efficiency of 98% in the decomposition of sulfur oxides removal experiment when Calcium hydroxides catalysts and the tungsten(W) electrodes were used. It was increased 3% more than if you do not have the catalytic. If added to methane gas was added the removal efficiency increased decomposition.

NOx from the thermal power plants are NO and NO₂. This work investigated the chemical/physical characteristics and SCR efficiency of newly prepared catalysts including tungsten (WO₃), molybdenum (MoO₃) and antimony (SbO₃) based on vanadia(V₂O5) over titania(TiO2). As a result of the examination, the surface area of the catalysts promoted with additional metals was larger and the de-NOx efficiency also was enhanced with temperature. The most efficient catalytst was V₂O5/TiO₂-WO₃(10%) at 200 °C. Such a high efficiency could contribute to reduce the ammonia slip.

In order to improve the selective oxidation reaction of gaseous ammonia at a low temperature, various types of metal-impregnated activated alumina were prepared, and also physical and chemical properties of the conversion of ammonia were determined. Both types of metal (Cu, Ag) impregnated activated alumina show high conversion rate of ammonia at high temperature (over 300℃). However, at lower temperature (200 ℃), Ag-impregnated catalyst shows the highest conversion rate (93%). In addition, the effects of lattice oxygen of the developed catalyst was studied. Ce-impregnated catalyst showed higher conversion rate than commercial alumina, but also showed lower conversion rate than Ag-impregnated sample. Moreover, 5 vol.% of Ag activation under hydrogen shows the highest conversion rate result. Finally, through high conversion at low temperature, it was considered that the production of NO and NO2, toxic by-products, were effectively inhibited.

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성 공정에서 역세척 주기(FT)와 역세척 시간(BT)의 영향을 막오염에 의한 저항(Rf) 및 투과선속(J), 총여과부피(VT) 측면에서 기 존의 질소 역세척 결과와 비교하였다. FT가 짧아질수록 Rf는 감소하고 J와 VT는 증가하였다. 탁도의 처리효율은 물과 질소 역세척 모두 NBF (no back-flushing)에서 최대이고, FT가 짧아질수록 처리효율이 다소 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척 시 FT 4분에서 최대이었으나, 질소 역세척 시 FT가 짧아질수록 증가하였다. BT가 길어질수록 Rf와 가역적 막오염 저 항(Rrf)은 감소하고, J와 VT는 증가하였다. 탁도 처리효율은 물 역세척 시 98% 이상으로 거의 일정하였으나, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척시 BT 6초에서 최대이고, 질소 역세척 시 NBF를 제외하고 BT가 길어질수록 증가하였다. BT 30초와 FT 2분에서 최대 VT값을 나타내어서, 본 실험 범위에서 최적 조 건은 FT 2분마다 BT 30초이다.

관형 알루미나 정밀여과와 이산화티타늄 광촉매 코팅 PP (polypropylene) 구의 혼성공정에서 질소 역세척 주기 (FT)와 시간(BT)의 영향을 막오염에 의한 저항(Rf) 및 투과선속(J), 총여과부피(VT)의 관점에서 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구를 사용한 기존 결과와 비교하였다. 일반적인 역세척 방법인 공기가 아닌 질소로 역세척을 한 이유는 공기에 포함 된 산소에 의해 수질분석에 영향을 줄 가능성을 최소화하기 위한 것이다. FT가 짧아질수록 Rf는 감소하고, J와 VT는 증가하 였다. 용존유기물의 평균 처리효율은 82.0%로 PES 구 결과의 78.0% 보다 높았다. 이러한 결과는 광촉매 코팅 PP 구가 광촉 매 첨가 PES 구 보다 효과적으로 용존유기물을 제거한다는 것을 의미한다. BT가 길어질수록 최종 Rf는 감소하고 최종 J는 증가하였지만, VT는 BT 15초에서 최대값을 보였다. 탁도의 평균 처리효율은 BT 변화에 따라 특별한 경향을 보이지 않았다. BT가 6초에서 30초로 증가함에 따라 용존유기물의 처리효율은 11.8% 증가하여, PES 구의 결과보다 다소 크게 증가하였다.

탄소 한외여과 및 광촉매 코팅 폴리프로필렌(PP) 구의 혼성수처리 공정에서 물 역세척 주기(FT)의 영향을 알아보 고, 탄소 정밀여과막 또는 알루미나 한외여과막 및 정밀여과막을 사용한 기존 결과들과 비교하여 분리막의 영향을 고찰하였다. FT 6분일 때 초기 60분까지 최소 막오염 저항을 보이고 최대 총여과부피를 얻어서, FT 6분이 초기 막오염의 억제에 가장 효 과적이고 최적 조건이다. 탁도의 처리효율은 98.6% 이상이며 FT 변화의 영향이 보이지 않았는데, 탄소 또는 알루미나 정밀여 과막을 사용한 기존 연구와 일치하는 것이다. 유기물의 처리효율은 FT 6분에서 98.2%로 최대값을 보였는데, 알루미나 정밀여 과막의 결과와 유사하다. 반면에 탄소 정밀여과막에서는 유기물의 처리효율이 비역세척(NBF)에서 최소이고 FT가 감소할수록 증가하였으나, 알루미나 한외여과막에서는 NBF에서 최대이고 FT가 감소할수록 역시 증가하였다. 따라서 유기물 처리효율에 대한 물 역세척 주기의 영향은 동일한 재질의 분리막이라도 기공 크기에 따라 다른 기작을 보인다는 것을 알 수 있었다.

Aluminum oxide 지지체를 사용하여 루테늄 촉매가 개발되었고, 이 루테늄 촉매는 수중에서 일차 아민또는 니트릴을 기질로 하여 일차 아미드 합성에 적용되었다. 방향족, 비활성화 된 지방족, 환 모양의 헤테로 원자 등의 다양한 기질들의 아민 또는 니트릴이 최종 생산물인 일차 아미드로 높은 수율을 보이며전환되었다. 그리고 이 반응들에서 산 또는 염기와 같은 첨가물이나 일반적인 산화제 등의 도움없이 반응이 수중에서 진행되었다. 사용된 촉매는불균일 촉매임이 분명하였고, 그 촉매는 단순여과에 의해metal-leaching 없이 회수되었으며, 회수된 촉매는 촉매 성능의 변화없이 여러 번 재사용되었다.

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼 성공정에서 주기적 물 역세척 시 유기물질의 영향 및 정밀여과(MF), PES 구 흡착, 광산화의 역할을 막오염에 의한 저항(Rf) 및 투과선속(J), 총여과부피(VT) 측면에서 기존의 질소 역세척 결과와 비교하였다. 휴믹산 농도가 증가함에 따라 급격한 막 오염으로 Rf는 증가하고 J는 감소하여, VT는 휴믹산 농도 2 mg/L에서 가장 높았다. 탁도 처리효율은 물과 질소 역세척 모 두 휴믹산 농도와 상관없이 비슷하였다. 유기물질 처리효율은 물 역세척 경우 최대 휴믹산 10 mg/L에서 최소 71.4%이었으나, 질소 역세척에서는 거의 일정하였다. 물과 질소 역세척 모두 MF 및 PES 구, 자외선의 혼성공정(MF + TiO2 + UV)에서 Rf가 최소이고, J와 VT는 최대였다. 탁도 및 유기물질의 처리효율도 물과 질소 역세척에 상관없이 MF + TiO2 +UV에서 최대였 고, 공정이 MF로 단순화될수록 처리효율도 점차 감소하였다. 하지만 물 역세척에서는 광산화 보다 흡착이, 질소 역세척에 서는 흡착 보다 광산화가 더 주요한 역할을 하였다.

In this study, a combination of the plasma discharge in the reactor by the reaction surface discharge reactor complex catalytic reactor and air pollutants, hazardous gas SOx, change in frequency, residence time, and the thickness of the electrode, the addition of simulated composite catalyst composed of a variety of gases, including decomposition experiments were performed by varying the process parameters. 20W power consumption 10kHz frequency decomposition removal rate of 99% in the decomposition of sulfur oxides removal experiment that is attached to the titanium dioxide catalyst reactor experimental results than if you had more than 5% increase. If added to methane gas was added, the removal efficiency increased decomposition, the oxygen concentration increased with increasing degradation rate in the case of adding carbon dioxide decreased.

The objective of this study is to maintain the same frequency as the electrode material, concentration, duration of decomposition efficiency, power consumption and voltage measurements using a composite catalyst according to the change of process parameters to obtain the optimum state of the process and the maximum decomposition efficiency. In this paper, known as a major cause of air pollution, such as NO, NO2, SO2, frequency, flow rate, concentration, the material of the electrodes, and using TiO2 catalyst reactor with surface discharge caused by discharging the reactor plasma NOx, SOx decompose the harmful gas want to remove.

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 질소 역세척 주기(FT)와 시간(BT)의 최적운전조건을 막오염에 의한 저항(Rf) 및 투과선속(J), 총여과부피(VT)의 관점에서 고찰하였다. FT가 짧고 BT가 길수록, Rf는 감소하고 J가 증가하여 결국 FT 10분과 BT 30초에서 최대 VT를 얻었다. FT영향 실험 결과 NBF (no back-flushing)에서 막오염이 급격히 진행되어 탁도 및 용존유기물의 처리효율이 가장 높게 나타났다. BT 영향 결과에서는, FT 실험과는 다르게 BT 30초에서 최대 처리효율을 보였다. 결과적으로 FT가 감소하고 BT가 증가할수록 광촉매 첨가 구의 세척이 효율적으로 일어나, 탁도 처리효율은 FT가 짧을수록 95.4%에서 97.5%로, BT가 길수록 95.9%에서 98.5%로 다소 증가하였다. 또한 유기물 처리효율은 FT가 짧을수록 70.8%에서 80.6%로, BT가 길수록 75.1%에서 85.8%로 증가하였다. 본 실험 범위에서 처리효율과 VT가 최대인 최적 질소 역세척 조건은 FT 10분과 BT 30초로 판단된다.

고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄(TiO2) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 유기물질의 영향 및 정밀여과(MF), PES 구 흡착, 광산화의 역할을 막오염에 의한 저항(Rf) 및 투과선속(J), 총여과부피(VT)를 통해서 비교 및 고찰하였다. 휴믹산의 농도가 증가함에 따라 급격한 막오염으로 인해 Rf 는 증가하고 J는 감소하였으며, VT는 휴믹산의 농도가 2 mg/L인 조건에서 가장 높았다. 광산화와 흡착의 영향을 알아보기 위해 휴믹산의 농도 4 mg/L와 6 mg/L에서의 결과를 비교하였다. 두 가지 조건에서 공통적으로 정밀여과(MF)만의 단독공정에서 막오염이 급격하게 진행되어 Rf값이 가장 높게 나타났고, 총여과부피(VT)는 광촉매와 자외선의 혼성공정(MF + TiO2 + UV)에서 가장 높은 값을 나타내었다. 탁도와 유기물질의 평균처리효율은 MF + TiO2 + UV 공정에서 가장 높은 값을 나타내었다.

In this paper, a three dimensional numerical analysis tool was applied to study the PEMFC performance characteristics. The porosity and electrical conductivity of GDL and CL as well as the relative humidity of anode and cathode channel gas were selected as simulation parameters. As the porosity of GDL and CL increases, current density and temperature increase because reactant gases diffuse well. As the electrical conductivity of GDL and CL increases, current density and temperature increase due to increased electron transfer rate. As anode relative humidity increases, current density and temperature increase. Unlike anode, current density and temperature increase when cathode relative humidity increases from 0 percent to 60 percent. Then current density and temperature decrease when cathode relative humidity increases from 60 percent to 100 percent.

정수처리용 알루미나 정밀여과 및 광촉매의 혼성공정에서 주기적 질소 역세척 시 휴믹산 농도의 영향을 알아보고, 막오염에 의한 저항 (Rf) 및 투과선속 (J), 총여과부피 (VT) 측면에서 정밀여과의 물 역세척 또는 한외여과의 질소 역세척한 기존 결과와 비교 고찰하였다. 그 결과, 휴믹산 농도의 영향으로 막오염이 진행되는 경향은 질소 또는 물 역세척에 따라, 동일한 재질이라도 한외여과 또는 정밀여과에 따라 차이를 보였다. 또한 동일한 재질의 분리막의 경우 한외여과 보다 정밀여과에서 질소 역세척이 막오염 억제에 효과적이고, 동일한 정밀여과인 경우 물 역세척보다 질소 역세척이 효과적이었다. 탁도 처리효율은 휴믹산 농도와 무관하게 거의 일정하였으나, 휴믹산 처리효율은 휴믹산 10 mg/L에서 최대였다. 이러한 결과로부터 정밀여과막의 질소 역세척시 휴믹산의 농도가 증가할수록 처리수의 휴믹산 농도도 높아지지만, 휴믹산 농도 10 mg/L에서 광촉매 구의 흡착과 광산화로 휴믹산이 최대 효율로 제거된다는 것을 알 수 있었다.