[12] 80번 김현수.fm

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연두 하
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1 Journal of the Korean Ceramic Society Vol. 49, No. 5, pp. 461~468, The Photocatalytic Decompositions of 2-Chlorophenol on the Sn-impregnated Titania Nanoparticles and Nanotube Hyun Soo Kim, Gayoung Lee, Sun-Min Park*, and Misook Kang Department of Chemistry, Yeungnam University, Gyeongsan , Korea *Korean Institutes of Ceramic Engineering & Technology (KICET), Seoul , Korea (Received August 17, 2012; Revised September 11, 2012; Accepted September 12, 2012) Sn 함침 - 티타니아나노입자와나노튜브에놓인 2-Chlorophenol 광분해성능 김현수 이가영 박선민 * 강미숙 영남대학교화학과 * 한국세라믹기술원에너지효율소재팀 (2012 년 8 월 17 일접수 ; 2012 년 9 월 11 일수정 ; 2012 년 9 월 12 일채택 ) ABSTRACT This study focuses on the difference of photocatalytic activity depending on crystal structure type of nanoparticles (TiO 2 ) and nanotubes (TNT). The photodecomposition of 2-chlorophenol on the synthesized TiO 2, Sn-impregnated TiO 2, TNT, and Snimpregnated TNT were evaluated. The characteristics of the synthesized photocatalyts, TNT, Sn/TNT, TiO 2, and Sn/TiO 2 were analyzed by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and UV-Visible spectroscopy (UV-Vis), and cyclic voltammeter (CV). The water-suspended 2-chlorophenol photodegradation over TiO 2 (anatase structure) catalyst was better than that over pure TNT. Particularly, the water-suspended 2-chlorophenol of 10 ppm was perfectly decomposed within 4 h over Sn/TiO 2 photocatalyst. Key words: Hydrothermal method, TiO 2, Titania nanotube, Impregnation, 2-Chlorophenol photodegradation 1. 서론 산업의발전은우리에게많은편익을제공하지만지나친산업화에따라유기물질의사용량이증가되면서환경문제는갈수록심각해지고있다. 클로로페놀류는산업활동, 음용수의염소처리, 페놀계화합물의분해작용등에의해염소와의반응으로페놀로부터얻어지는화합물이다. 특히클로로페놀류의일종인 2-chlorophenol 은펄프, 농약, 제초제등에널리이용되어불쾌한냄새를발생하고강한독성을지니고있어극소량으로도수생생물에유해한영향을준다. 또한물질생물학적분해가잘되지않아환경생태계에유독성이계속축적되고있다. 이러한화합물은화학적으로안정한구조를가져기존의화학적처리법으로는한계가있어높은처리비용을감당해야하며, 독성때문에생물학적처리법을적용하는데에도어려움이있다. Corresponding author : Misook Kang mskang@ynu.ac.kr Tel : Fax : 난분해성유기물을처리하기위한방법에는생물학적처리, 1,2) 열처리공정, 활성탄흡착법, 3,4) 등이다양하게시도되고있다. 하지만생물학적산화공정은고농도의유기오염물질에효율이떨어지며처리시간이많이소요된다. 열처리공정은빠른오염물질처리를할수는있으나연소과정에서새로운독성부산물을생성할수있다. 또한활성탄흡착법은간단한방법이지만 2 차적인부산물이생긴다는단점이있다. 이러한기존처리방법의단점을극복하는방법으로제시된것이고급산화공정 (Advanced Oxidation Processes: AOP) 이다. AOP 법은오존에 ph 를조절하거나 UV 에너지를첨가하여산화력을증대시켜생성한중간물질로유기물및독성물질을산화처리하는기술을말한다. 최근수질관리기술로널리사용되고있으며기존의화학적처리법과는달리 2 차오염이없어친환경적인기술로효과적인 VOC 제거에많은가능성을보이고있다. 고급산화공정중의하나로잘알려진펜톤산화공정은자외선을이용하여과산화수소와미량의철염으로부터 OH 라디칼을생성해내는방법으로이미많은연구가진행되었다. 5,8) 461

2 462 김현수 이가영 박선민 강미숙 펜톤산화법은난분해성유기물을완전산화시켜서무해한상태로만들어미생물처리가용이한것으로바꾸어주거나생물학적처리가용이하도록하여활성슬러지등호기성미생물이분해하기쉽도록변환시키는데그목적이있다. 펜톤산화법은부대장치가과다하게필요하지않으므로사용하기에편리한반면, 비용이많이들고 OH 라디칼생성을위해서철염이투입되기때문에과량의슬러지가발생한다는단점이있다. 더욱이많은라디칼이필요할수록철염의투입량이증가하여슬러지문제는더커진다. AOP 법중다른공정중광촉매를이용한공정은설치비가적게들고적용대상이매우광범위하며빛을쪼여주는것만으로도활성화되므로운반비도적게든다. 또한최종생성물이 CO 2 와 H 2 O 로전환되므로친환경적인최적의 VOC 제거방법으로평가받고있다. 광촉매로는순수한 TiO 2 나 Si-TiO 2 또는 Pt-TiO 2 가대표적이며, 그외에다양한금속이티타니아골격및표면위에함유 ( 도핑, 함침등 ) 된광촉매의연구가활발히진행되고있 다. 9-12) 하지만불행히도순수한티타니아광촉매에비해큰성능개선을보이는금속도핑광촉매는매우희박하다. 본실험에서는티타니아나노입자 (TiO 2 ) 와나노튜브 (Titania Nano Tube; TNT) 를합성하고결정형태에따른광활성을비교하고자하였다. 또한티타니아나노입자와나노튜브표면에 SnO 2 를함침시켜얻은 Sn/TiO 2 와 Sn/TNT 를합성하여최외각밴드에서전도대로여기된전자와홀간의재결합시간을연장시켜최외각밴드에서발생하는 OH 라디칼을증가시킴으로써광촉매성능을높이고자하였다. 제조한촉매의물리적특성은 X-ray 회절분석법 (XRD), 투과전자현미경 (TEM), 자외선 - 가시선분광광도계 (UVvisible spectroscopy), BET 표면적 (BET surface area), 순환전압전류법 (Cyclic voltammetry) 을통하여분석하였고, 광촉매활성은수중부유 2-chlorophenol 광분해반응을통해확인하였으며, 반응전후의수중부유 2- chlorophenol 농도는자외선 - 가시선분광광도계를이용하여측정하였다. Fig. 1. Preparation of TiO 2, TNT, Sn/TiO 2, and Sn/TNT using a hydrothermal method. 한국세라믹학회지

Sn 함침 - 티타니아나노입자와나노튜브에놓인 2-Chlorophenol 광분해성능 463 2. 실험방법 본연구에서는수열법에의해 TiO 2 와 TNT 를합성하고, 13) SnO 2 를표면에함침시켜 Sn/TiO 2 와 Sn/TNT 촉매를제조하였다. 14,15) 2.1. 수열법에의한 TiO 2 와 TNT 광촉매의합성우선 TiO 2 합성법을살펴보면 Fig.

3 Sn 함침 - 티타니아나노입자와나노튜브에놓인 2-Chlorophenol 광분해성능 실험방법 본연구에서는수열법에의해 TiO 2 와 TNT 를합성하고, 13) SnO 2 를표면에함침시켜 Sn/TiO 2 와 Sn/TNT 촉매를제조하였다. 14,15) 2.1. 수열법에의한 TiO 2 와 TNT 광촉매의합성우선 TiO 2 합성법을살펴보면 Fig. 1 과같이증류수 250 ml 에 0.5 mol 의 TTIP (titanium tetra iso-propoxide, Aldrich) 를첨가하였다. 1 시간가량교반후아세트산으로 ph 를 3.0 으로맞추고최종용액을하루동안더교반하였다. 최종균일혼합용액은고온고압반응기로옮기고 200 o C 까지 5 o C/min 속도로승온시킨후약 8 시간동안유지하였다. 반응이끝난후형성된백색의침전물을원심분리기를이용하여 ph 7.0 이될때까지세척하였고, 미반응액상물질로부터분리한파우더는 80 o C 의드라이오븐에서 24 시간동안건조하여최종적으로 TiO 2 나노입자파우더를얻었다. TNT 를합성하기위하여증류수 1L 에 10 mol 의 NaOH 를첨가한후 1 시간가량교반하였다. 이용액에위에서합성한나노크기의 TiO 2 파우더를첨가하여최종용액을하루동안더교반하였다. 최종균일혼합용액을고온고압반응기로옮기고 160 o C 까지 5 o C/min 속도로승온시킨후약 10 시간동안유지하였다. 반응이끝난후형성된연두색의침전물을원심분리기를이용하여 ph 7.0 이될때까지 0.1 M HCl 로세척하여미반응액상물질을분리하고, 얻어진파우더는 80 o C 의드라이오븐에서 24 시간동안건조하여최종적으로 TNT 파우더를얻었다 함침법에의한 Sn/TiO 2 와 Sn/TNT 광촉매의합성에탄올 100 ml 에위에서합성한 TiO 2 와 TNT 를첨가한후 1 시간가량교반하였다. 이용액에 1.0 wt-% 의 SnCl 4 를첨가하여교반한후최종용액을 24 시간더교반하였다. 최종콜로이드혼합용액에서에탄올용매가다증발할때까지천천히교반하면서열을가한다. 얻어진파우더는최적의결정화를위해 400 o C 전기로에서 2 시간동안소결시켜최종적으로 Sn/TiO 2 와 Sn/TNT 나노입자파우더를얻었다 물성분석제조된 TiO 2, TNT, Sn/TiO 2, Sn/TNT 나노입자의결정구조분석을위해 X-ray 회절분석기 (X-ray diffraction, XRD, 일본 PANalytical 사, MPD) 를이용하였다. Radiation source 로는 CuKα (λ= A ) 가사용되었으며, X-ray generator 는 30 k 이고, monochromator 는사용하지않았다. 2θ=10 80 o 의범위에서 10 o /min 의주사속도에의하여측정되었다. 입자의크기와형상은투과전자현미경 (transmission electron microscopy, TEM, 일본 HITACHI 사, S- 4100) 으로관찰하였고, 200 kv 에서측정하였다. 광촉매 의비표면적및 pore size distribution 분석은 BET-Japan Inc. 사의 BELSORP-mini II 를사용하였으며 BET 식을이용하여비표면적을구하였고, pore size distribution 은 Kelvin 식을통해유체의 meniscus 의평균반경과상대압력에서의흡착층의두께를이용하여세공의크기를계산하는방법인 BJH (Barrett-Joyer-Hanlenda) 법에의하여계산하였다. 이때각각의시료는 300 o C 에서 3h 동안진공상태로 degassing 한후분석하였다. 자외선 - 가시선분광광도계 (UV-vis spectroscopy, 일본 SNINCO 사, Neosys- 2000) 를이용하여광흡수특성과수중부유 2-chlorophenol 광분해성능을평가하였다 수현탁 2-chlorophenol 광분해반응 Fig. 2 와같이연구실에서직접제작한액상광반응기를이용하여광분해성능을평가하였다. 광촉매는 0.1 g 을사용하였으며수중부유 2-chlorophenol 의농도는 10 ppm 이었다. 365 nm 파장의 UV-lamp (6 W/cm 2, 3 개 ) 광을조사하였고, 1 시간마다반응기에남아있는수중부유 2- chlorophenol 농도를 UV-visible spectrometer 를이용하여측정하였다. 2-chlorophenol 의농도를정확히분석하기위해 2-chlorophenol 의검량선을다음과같이구하였다. 적정량의 2-chlorophenol 을증류수에녹여 2-chlorophenol 수용액 ( M) 250 ml 를제조하였다. 이 2-chlorophenol 수용액에서각각 1, 3, 5, 7 과 9mL 를피펫으로정확하게취하여 5 개의 250 ml 부피플라스크에넣어 , , , 그리고 M 2-chlorophenol 수용액을각각제조하였다. 최소자승법을이용하여 2- chlorophenol 용액의농도와 250 nm 에서의측정한흡광도의검량선식을구하였다. 3. 결과및고찰 Fig. 3 은합성된 TiO 2, TNT, Sn/TiO 2 그리고 Sn/TNT Fig. 2. Apparatus of a photoreactor designed for 2-chlorophenol degradation. 제 49 권제 5 호 (2012)

464 김현수 이가영 박선민 강미숙 o Fig. 3. XRD patterns of synthesized TiO2, Sn/TiO2, TNT, and Sn/TNT photocatalysts. 나노입자의 XRD 패턴을 나타낸 것이다. TNT는 화학 식이 H2Ti3O7으로 단사결정의 결정구조를 가지며 특성 피 크 11.3, 24.5, 29.78, 48.

4 464 김현수 이가영 박선민 강미숙 o Fig. 3. XRD patterns of synthesized TiO2, Sn/TiO2, TNT, and Sn/TNT photocatalysts. 나노입자의 XRD 패턴을 나타낸 것이다. TNT는 화학 식이 H2Ti3O7으로 단사결정의 결정구조를 가지며 특성 피 크 11.3, 24.5, 29.78, θ에서 (d200), (d110), (d003), (d020)의 결정 면을 가지는 것을 확인하였다.16) Fig. 3(c)와 (d) 에서 보이는 바와 같이 TiO2와 Sn/TiO2는 양쪽 모두 티타니아 아나타제 (anatase) 골격구조를 나타 내고 있으며 특성 피크 25.3o, 37.79o, 48.04o, 55.1o, 62.69o, 68.76o, 75.1o 2θ에서 (d101), (d004), (d200), (d105), 17) (d211), (d204), (d116)의 결정 면을 확인하였다. 하지만 Fig. 3(b)의 Sn/TNT에서는 TiO2, TNT 그리고 SnO2 (특성 피 o o Fig. 4. TEM images of synthesized (a) TNT, (b) Sn/TNT, (c) TiO2, and (d) Sn/TiO2 photocatalysts. 한국세라믹학회지 o o18) 크; 29.86, 33.29, 44.34, 57.38, )의 특성피크를 모두 나타내고 있으며 이것은 Sn 이온을 TNT 표면에 함 침시키는 과정에서 부분적으로 TNT 골격이 붕괴되어 각 특성입자들이 따로 형성된 것으로 사려된다. Fig. 4는 합성된 TiO2, TNT, Sn/TiO2 그리고 Sn/TNT의 TEM 이미지를 나타낸 것이다. TNT는 길이 200~250 nm, 폭 15~20 nm의 속이 빈 튜브형태를 가지고 있으며, Fig. 4(b)의 Sn/TNT에서는 둥근 모양의 SnO2 나노 결정이 TNT 표면 에 붙어 있는 것을 확인할 수 있었다. Fig. 4(c)의 TiO2에 서는 10~20 nm 크기의 큐빅과 둥근 모양의 입자가 혼합 되어 존재하는 것을 알 수 있었다. Sn을 함침한 Sn/TiO2 는 TiO2와 소량의 SnO2가 소결과정에서 서로 뭉쳐진 20~30 nm 크기의 순수 TiO2 보다 커진 구형형태의 입자 를 가지는 것을 확인할 수 있었다. Fig. 5와 Table 1은 합성한 나노입자들의 질소 흡/탈착 등온선과 이로부터 구해진 BET 표면적과 기공 크기 분 포를 나타내었다. 세공 분포도는 N2 흡/탈착 등온선의 탈 착 곡선에서 N2 탈착과 이에 따른 상대압력 값을 BJH 이 론에 적용하여 나타내었다. N2 흡착 등온선에서 상대압력 이 0 1.0인 구간에서 측정한 시료들의 BET 비표면적 (SBET) 값을 세공 분포도에 함께 나타내었다. 모든 샘플 에서 전형적인 IUPAC IV형 흡착등온식이 관찰되었으며 TNT에 Sn을 함침한 Sn/TNT에서 N2 흡착선과 탈착선 간 의 차이가 조금 더 큼을 볼 수 있는데 이것은 Sn이 TNT

5 Sn 함침 - 티타니아나노입자와나노튜브에놓인 2-Chlorophenol 광분해성능 465 Fig. 5. The isotherm curves for N 2 adsorption/desorption on synthesized TiO 2, Sn/TiO 2, TNT, and Sn/TNT photocatalysts. Table 1. BET Surface Area, Pore Volume, and Pore Diameter for Synthesized TiO 2, Sn/TiO 2, TNT, and Sn/TNT Photocatalysts TNT Sn(1.0 wt-%)/tnt TiO 2 Sn(1.0 wt-%)/tio 2 BET Mulipoint Surface area (m 2 g 1 ) Total pore volume (cm 3 g 1 ) Average pore diameter (nm) 골격에안정하게존재하지못하고외부에노출되어있어 N 2 가스가탈착하는데영향을미친것으로보인다. TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 시료들의비표면적은각각 73.26, 66.27, , 그리고 m 2 /g 이었으며, TNT 에비해오히려 TiO 2 나노입자에서더증가함을확인하였다. 이것은형성된 TNT 의세공이 single wall 이아니라 multi wall 임을보여주는간접적결과이다. BJH 이론에의해계산한 TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 시료들의평균세공크기는각각 14.06, 16.85, 과 nm 이었고, 전체세공부피는각각 0.476, 0.161, 과 cm 3 /g 이었다. Fig. 6 은합성된 TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 나노입자들의흡수분광스펙트럼인 UV-Visible 곡선을나타낸것이다. 일반적으로, 반도체물질의밴드갭은물질이흡수하는파장의범위와밀접한관련이있다. 즉긴파장을흡수할수록밴드갭은감소한다. 이러한밴드갭은광촉 Fig. 6. UV-Visible spectra for synthesized TiO 2, Sn/TiO 2, TNT, and Sn/TNT photocatalysts. 제 49 권제 5 호 (2012)

6 466 김현수 이가영 박선민 강미숙 Fig. 7. Cyclic voltammeter for synthesized (a) TNT, (b) Sn/TNT, (c) TiO 2, and (d) Sn/TiO 2 photocatalysts. 매활성과강한상관관계를갖는데, 밴드갭이작을수록가시선파장의빛을쉽게흡수하여초기광활성을증가시키고, 반면작은밴드갭으로인해홀과전자간재결합속도를증가시켜광촉매수명을짧게하는단점도아울러가지고있다. 그림에서나타낸바와같이 TNT 에서는흡광면적은작으나꼬리부분이넓어지는경향을보이고있으며 Sn 첨가에의해저파장쪽으로흡광곡선이이동함을알수있다. 한편 TiO 2 나노입자에서는 TNT 에비해흡광도가증가하였으나꼬리부분파장은오히려감소하였고, 역시 Sn 첨가에의해저파장 ( 고에너지 ) 쪽으로흡광곡선이이동함을알수있었다. Tauc 식에의해 TNT, Sn/ TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 샘플들의흡수파장에대한밴드갭의크기를계산하면 2.97, 3.01, 3.10 그리고 3.13eV 였다. Fig. 7 은 Ag/AgCl 기준전극을이용한 TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 의순환전압전류곡선을보여준다. 모든샘플에서산화와환원이안정적으로일어나고있음을알수있다. 특히 Sn 을함침한 Sn/TNT 와 Sn/TiO 2 에서는순수샘플들보다산화환원이더낮은에너지영역에서일어남을볼수있다. 광촉매반응은산화환원반응의대표적으로보다유용한 redox 반응이일어날때광활성이증가한다. 따라서 Fig. 7 의결과로부터 Sn 이함침된광촉매에서보다용이한광반응이일어날것으로예상이가능하다. 순환전압전류의산화환원값을이용하여 TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 에놓인최외각밴드와전도대의에너지를계산하면, 각각최외각밴드 (ev)/ 전도대 (ev) = Fig. 8. Photodecomposition of 2-Chlorophenol using (a) TNT, (b) Sn/TNT, (c) TiO 2, and (d) Sn/TiO / 4.18, 6.94/ 3.93, 7.12/ 4.02 그리고 6.89/ 3.76 이다. 결국기본물질인 TiO 2 와 TNT 에 Sn 이소량첨가된경우밴드갭의범위가오히려넓어지고, 최외각밴드와전도대의에너지위치는올라가게 ( 환원반응쪽으로이동 ) 되는것을확인하였다. Fig. 8 은제조된 TNT, Sn/TNT, TiO 2 와 Sn/TiO 2 나노광촉매 (0.1 g) 액상시스템 (Fig. 2) 에서 10 ppm 의 2- chlorophenol 에대한광분해시간에따른분해율을나타낸것이다. Fig. 8(a)-(c) 에서처음 1 시간전후로흡광도가증가하는것은반응초기광촉매위에존재하는 2-chlorophenol 이광분해로생긴 1 차부산물이흡광하여생긴것으로총광활성과정이 2 차반응과정을거쳐분해되는것으로사료된다. 광분해결과, TNT 14 시간, Sn/TNT 9 한국세라믹학회지

7 Sn 함침 - 티타니아나노입자와나노튜브에놓인 2-Chlorophenol 광분해성능 467 시간, TiO 2 5 시간, Sn/TiO 2, 4 시간내에 10 ppm 의 2- chlorophenol 이완전히분해됨을확인하였다. 다공질의 TNT 보다구형의나노입자형태의 TiO 2 에서광분해효율이더높았고, 특히 TNT 와 TiO 2 모두 Sn 1.0 wt-% 가함침되었을때 2-chlorophenol 분해능이개선됨을보이고있다. Sn 을첨가시성능이개선된이유는앞의순환전압전류곡선에서도언급했듯이 redox( 에너지가낮은쪽에서 ( 산화환원전위가보임 ) 반응이유리하고, 오히려길어진밴드갭으로인해최외각밴드에서전도대로전이한전자들과최외각밴드에서형성된홀간의재결합속도를지연시켜우수한촉매활성이유지된것으로예상할수있다. 특히 Sn/ TiO 2 촉매에서가장분해속도가우수하였고 Sn/TNT 촉매보다 5 시간이상분해시간을단축하는것을보였다. 대체적으로기공을갖는 TNT 가상대적으로기공이없는 TiO 2 보다 2-chlorophenol 에광활성이더좋을것으로예상했으나실예에서는 TiO 2 가더효율이좋은것으로나타났다. 이는구형나노입자형태의 TiO 2 가 2-chlorophenol 를잘흡착하여좋은활성을보이는반면 TNT 기공안으로상대적으로큰 2-chlorophenol 분자가들어가지못하고, 나노튜브형태의 TNT 가콜로이드용액에잘분산되지못하여오히려낮은활성을보이는것으로사료된다. 4. 결론 본연구에서는 4 가지타입의광촉매, TNT, Sn/TNT, TiO 2 그리고 Sn/TiO 2 를수열법에의해성공적으로합성하였다. 이들의골격구조를 XRD 로확인하였으며 Sn/TNT 의경우 Sn 함침후 TNT 골격이약간무너져 anatase 의 TiO 2 가일부분독립적으로존재하고있음을알수있었으며 TEM 을통해서도 TNT 주변에서구형의 TiO 2 입자를확인하였다. UV-Visible 스펙트럼과순환전압전류분석결과로부터밴드갭이 TNT < Sn/TNT < TiO 2 <Sn/TiO 2 순서로증가하고 Sn 함침후기본촉매보다밴드갭의위치가환원전위쪽으로치우침을알수있었다. 2-chlorophenol 광분해실험결과, TNT 에서는 14 시간, Sn/TNT 는 9 시간, TiO 2 는 5 시간, Sn/TiO 2 에서는 4 시간내에완전히분해되었다. TNT 와 TiO 2 모두 Sn 이함침되었을때더좋은효율을보였으며특히나노튜브형태인 TNT 와 Sn/TNT 보다구형나노입자형태인 TiO 2 와 Sn/TiO 2 에서 2-chlorophenol 분해능력이더우수함을확인하였다. Acknowledgment 본연구는교육과학기술부와한국연구재단의지역혁신인력양성사업 (2011 년선정 ) 지원으로수행되었으며이에감사를드립니다. REFERENCES 1. B. Guieysse, C. Hort, V. Platel, R. Munoz, M. Ondarts, and S. Revah, Biological Treatment of Indoor Air for VOC Removal: Potential and Challenges, Biotechnol. Adv., (2008). 2. S. Santos, K. Jones, R. Abdul, J. Boswell, and J. Pacac, Treatment of Wet Process Hardboard Plant VOC Emissions by a Pilot Scale Biological System, Biochem. Eng. J., (2007). 3. S. H. Kwona and D. Cho, A Comparative, Kinetic Study on Cork and Activated Carbon Biofilters for VOC Degradation, J. Ind. Eng. Chem., (2009). 4. Y. C. Chiang, P. C. Chiang, and C. P. Huang, Effects of Pore Structure and Temperature on VOC Adsorption on Activated Carbon, Carbon, (2001). 5. Y. H. Huang, Y. J. Huang, H. C. Tsai, and H. T. Chen, Degradation of Phenol using Low Concentration of Ferric Ions by the Photo-fenton Process, J. Taiwan. Inst. Chem. E., (2010). 6. G. B. Ortiz de la Plata, O. M. Alfano, and A. E. Cassano, Decomposition of 2-chlorophenol Employing Goethite as Fenton Catalyst II: Reaction Kinetics of the Heterogeneous Fenton and Photo-fenton Mechanisms, Appl. Catal. B- Environ., (2010). 7. J. M. Monteagudo, A. Dura n, and C. Lo pez-almodo var, Homogeneus Ferrioxalate-assisted Solar Photo-fenton Degradation of Orange II Aqueous Solutions, Appl. Catal. B-Environ., (2008). 8. M. P. Moya, M. Graells, L. J. del Valle, E. Centelles, and H. D. Mansilla, Fenton and Photo-fenton Degradation of 2- Chlorophenol: Multivariate Analysis and Toxicity Monitoring, Catal. Today, (2007). 9. Ch. Boughelouma and A. Messalhib, Photocatalytic Degradation of Benzene Derivatives on TiO 2 Catalyst, Physics. Procedia., (2009). 10. Y. H. Chena, L. L. Chen, and N. C. Shang, Photocatalytic Degradation of Dimethyl Phthalate in an Aqueous Solution with Pt-doped TiO 2 -coated Magnetic PMMA Microspheres, J. Hazard. Mater., (2009). 11. M. A. Barakat, H. Schaeffera, G. Hayesa, and S. Ismat-Shah, Photocatalytic Degradation of 2-Chlorophenol by Codoped TiO 2 Nanoparticles, Appl. Catal. B-Environ., (2005). 12. D. N. Bui, S. Z. Kang, X. Li, and Jin Mu, Effect of Si Doping on the Photocatalytic Activity and Photoelectrochemical Property of TiO 2 Nanoparticles, Catal. Commun., (2011). 13. I. C. Flores, J. N. de Freitas, C. Longo, M. A. de Paoli, H. Winnischofer, and A. F. Nogueira, Dye-sensitized Solar Cells Based on TiO 2 Nanotubes and a Solid-state Electrolyte, J. Photoch. Photobio. A., (2007). 14. R. Vinu and G. Madras, Photocatalytic Activity of Ag-substituted and Impregnated Nano-TiO 2, Appl. Catal. A - Gen., (2009). 15. R. Enéderson, I. P. Diego, H.Z. dos S. João, B.C. P. Sibele, 제 49 권제 5 호 (2012)

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[ 화학 ] 과학고 R&E 결과보고서 나노입자의표면증강을이용한 태양전지의효율증가 연구기간 : ~ 연구책임자 : 김주래 ( 서울과학고물리화학과 ) 지도교사 : 참여학생 : 원승환 ( 서울과학고 2학년 ) 이윤재 ( 서울과학고 2학년 ) 임종

[ 화학 ] 과학고 R&E 결과보고서 나노입자의표면증강을이용한 태양전지의효율증가 연구기간 : 2013. 3 ~ 2013. 12 연구책임자 : 김주래 ( 서울과학고물리화학과 ) 지도교사 : 참여학생 : 원승환 ( 서울과학고 2학년 ) 이윤재 ( 서울과학고 2학년 ) 임종찬 ( 서울과학고 2학년 ) 소재원 ( 서울과학고 2학년 ) 1,.,.,.... surface