화학기상증착시킨 이산화 티탄(TiO₂)의 가시광 조사에 의한 유기성 폐수 처리 = Organic Wastewater Treatment over Titanium Dioxides Prepared by Chemical Vapor Deposition Method on Visible Light

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 가시광/TiO₂ 광촉매를 이용하여 반영구적으로 사용할 수 있는 광촉매의 효능을 면밀히 검토하고 난분해성 물질인 페놀과 유기화합물의 아세트산을 실험에 사용하여 유기물 제거 효과를 보았다. 페놀에 의한 COD_Cr 100mg/L에서 alumina bead 50g과 glass bead 30g을 넣어 형광등 빛을 조사하여 시간별 제거효율을 조사한 결과, glass-Ⅱ에서는 COD_Cr이 15~27%, alumina-Ⅱ에서 30~45% 정도로 난분해성 물질의 분해율은 glass bead에서 64.3%, alumina bead에서 83.3%로 약 30%의 증가를 보여 alumina beads가 난분해성 물질 제거에 유리한 것으로 확인되었다. Acetic acid로 COD_Cr 100mg/L을 조제하였을 때는 glass-Ⅱ가 56%로 alumina-Ⅱ의 48%보다 높은 효율을 보였다.
각 bead의 부피를 같게 하기 위해 bead의 양을 달리한 유기물 제거 정도 분석에서 alumina bead의 효율은 25g에서 제거 효율이 현저히 낮았으며 75g에서는 50g과 거의 같은 효율을 보였고, glass bead의 경우에는 15g에서 제거효율이 현저히 낮았으며 30g과 45g에서대등한 효율을 보였다. 일정공간에서 광촉매가 많다고 해도 OH라디칼의 생성은 거의 같음을 알 수 있었다. 본 연구에서 제작된 광촉매는 일반 가시광에서도 충분한 유기물 제거 정도를 나타내었다. 이상의 결과로 유동층 화학기상증착법(CFB-CVD)에 의해 제조된 TiO₂ 광촉매는 유기물 분해에 유효한 것으로 판단되었으며 일반적인 자외선 조사가 아닌 미량의 자외선 조사를 하는 형광등에서도 유기물 제거가 충분한 것으로 입증되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study is to make a novel TiO₂ photocatalyst which can used by visible light semipermanently and to determine an organic removal capacity for this one. In order to determine organic removal efficiency for a novel TiO₂ photocatalyst made by CFB-CVD (Circulating Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition) method, experiments were carried out by using phenol and acetic acid as a non-biodegradable, biodegradable compound, and the visible light from blue fluorescent lamp. According to elapsed time of visible light irradiation on TiO₂ photocatalysts consisted with alumina bead 50g, glass bead 30g in COD_Cr 100mg/L, CODCr removal efficiencies were recorded 15~27% in glass-Ⅱ, 30~45% alumina-Ⅱ respectively. And the decomposition rates of non-degradable compounds were calculated as 64.3% on glass beads and 83.3% on alumina beads. On the experiments of COD_Cr 100mg/L by acetic acid, its removal rates showed as 56% on glass-Ⅱ and 48% on alumina-Ⅱ.
From the results, the novel TiO₂ photocatalyst made by CFB-CVD method was founded to be effective in decomposing the organic matter on a lesser of ultraviolet lays.