전류흐름에 따른 TiO₂ nanotube 광촉매의 OH radical 생성량 평가

• 영문명: The Influence of Current Flow on OH Radical Generation in a Photocatalytic Reactor of TiO₂ Nanotube Plates
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 김다은(Da Eun Kim) 이용호(Yong Ho Lee) 김대원(Dae Won Kim) 박대원(Dae Won Pak)
• 간행물 정보: 『한국응용과학기술학회지』한국유화학회지 제34권 제2호, 349~356쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.06.30

국문 초록

본 연구에서는 TiO₂ nanotube 광촉매의 고도산화처리능을 비교하기 위해서 OH 라디칼 생성력을 평가하고자 하였다. 자외선 조사에 따른 Probe compound인 4-Chlorobenzoic acid (pCBA)의 농도 감소에 따라 OH radical 생성량을 산정하는 방법으로 광촉매 효율을 평가하였는데, TiO₂ nanotube 표면에서의 전자의 흐름을 원활하게 하기 위하여 전기적 에너지를 주었을 시 광촉매 효율의 증가 가능성 또한 확인하고자 자외선 조사 시 전류밀도를 인가하는 방법으로 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 TiO₂ nanotube는 전극효과를 부여하기 위해 양극산화법으로 티타늄판을 이용하여 제조하였으며, pCBA용액에는 전도도를 부여하기 위하여 NaCl을 첨가하여 전해질로 사용하였다. 정전류 정전압 조건하에서 자외선조사 실험을 진행하였으며, 전류가 흐르는 광촉매에 자외선 조사 시 OH 라디칼 생성량은 광촉매 없이 자외선만 조사하였을 때에 비해 약 5.6배, TiO₂ 광촉매와 함께 자외선을 조사하였을 보다 약 2.2배 증가하였다. 결과적으로 광촉매반응에 전기적 에너지를 부여하였을 시 시너지효과를 가져올 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

영문 초록

OH radical generation is one of the common method to evaluate photocatalytic activity. In many of previous studies, only the UV(Ultraviolet) light was applied to test photocatalytic ability of TiO₂ nanotubes by studying probe compound(4-Chlorobenzoic acid) concentration change in solution. Also, TiO2 nanotubes were found to show some electrochemical characteristics when the flow of electric current was applied. In this study, the flow of electric current and UV light were applied at the same time to determine whether electrochemical characteristics of TiO₂ nanotube plate can give synergetic effect on the photocatalytic activity. TiO₂ nanotube was grown on Ti by anodic oxidation to create TiO₂ nanotube plate which can be used as a photocatalyst and a electrode that can undergo AOP(Advanced Oxidation Process) for water treatment. Probe compound solution was prepared using 4-chlorobenzoic acid and H₂O as a solvent. NaCl was added to give conductivity to work as electrolyte. As a result, enough level of electric current flow was found to give synergetic photocatalytic effect which can be used for efficient AOP water treatment method.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 실험

3. 결과 및 고찰

4. 결론

감사의 글

References

키워드

고도산화처리 TiO₂ nanotube plate 양극산화법 TiO₂ 광촉매 OH 라디칼 광촉매 Advanced Oxiation Process (AOP) TiO₂ nanotube plate Anodization TiO₂ Photocatalyst OH radical Photocatalysis