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산화 타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해2025.01.221. 광화학 광화학은 화학 반응에 빛이 관여하는 것을 뜻한다. 광화학 반응이 일어날 때 빛은 흡수되거나 방출한다. 광화학 과정은 반응물 중 한 성분이 복사를 흡수하며 시작된다. 복사를 흡수한 반응물은 들뜬 상태가 되고, 이 들뜬 상태의 반응물로부터 직접 생성물이 생성될 수 있다. 이를 광화학의 1차과정이라 고 하며, 형광과 망막의 cis-trans 광-이성질체화 반응이 1차과정에 해당한다. 또한, 들뜬 상태의 반응물로부터 중간체가 생성되고, 이 중간체로부터 생성물이 생성될 수 있다. 이를 광화학의 2차과정이라 고 하며 오존의 광해리...2025.01.22
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삼성전자, 미세먼지와 유해가스 동시 제거하는 공기정화 필터 개발2025.05.011. 공기정화 필터 개발 삼성전자가 미세먼지와 유해가스를 동시에 제거할 수 있는 공기정화 필터를 개발했다. 이 필터는 물로만 씻어도 되며 최대 20년 동안 사용할 수 있다. 이 기술의 핵심은 아산화동(CuO)과 이산화타이타늄(TiO2)과 같은 광촉매 소재를 적용한 것이다. 이를 통해 미세먼지와 유해가스를 동시에 제거할 수 있는 신개념 필터 기술을 개발했다. 2. 국내 업계의 대유럽 수출 기회 증가 이번 공기정화 필터 기술 개발로 인해 국내 업계의 대유럽 수출 기회가 늘어날 것으로 예상된다. 유럽 시장에서 미세먼지와 유해가스 문제가 ...2025.05.01
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[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 결과 결과보고서 A+2025.01.191. 광촉매 반응 이번 실험에서는 넓은 띠간격 반도체인 산화타이타늄(TiO2)의 광촉매적 역할을 이해하고, 산화타이타늄 콜로이드를 광촉매로 써서 유해한 염료 분자인 메틸렌블루를 분해할 때, 그 과정을 가시광선 흡수 스펙트럼이 사라지는 것을 관찰하면서 광분해 반응을 이해해보았다. 광촉매는 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고, 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물이다. 이번 실험에서 사용되는 광촉매 TiO2는 띠간격이 약 3.2Ev의 넓은 띠간격 반도체로 360nm 이하의 파장을 잘 흡수한다. 흡수된 빛(파장)은 전도띠에 전자...2025.01.19
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[물리화학실험] 산화타이타늄 광촉매에 의한 분자의 분해 예비보고서 A+2025.01.201. 광촉매 광촉매는 빛에너지를 흡수하여 광화학 반응을 개시하고, 촉매로서 광화학 반응을 촉진하는 화합물이다. 대표적인 광촉매로 물을 광분해하여 수소 및 기체를 얻기 위해 사용되는 이산화 타이타늄(TiO2)이 있다. 광촉매는 일반 촉매와는 다르게 빛을 받아야만 화학반응에서 속도에 영향을 줄 수 있다. 2. 산화타이타늄(TiO2) 산화타이타늄(TiO2)은 광촉매 조건과 활성을 고려해 볼 때, 빛을 받아도 자신은 변하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있으며, 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력이 뛰어나며 모든 유기물을 이산화탄소와 물로...2025.01.20
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미세먼지의 해결방안 탐구 보고서2025.05.111. 고성능 저비용 조합형 집진시스템 미래에너지플랜트 융합 연구단은 입자상 초미세먼지 배출농도를 줄이기 위해 이중벽 구조의 저압손 사이클론과 새로운 방식의 필터 재생시스템을 결합하여 초미세먼지를 90%이상 제거할 수 있는 기술을 개발하였다. 이 기술은 압력손실을 70% 이상 감소시켜 에너지 효율을 향상시키고 기계적 마모를 줄일 수 있으며, 필터의 재생공정 주기가 길어지면서 필터 수명도 두 배 이상 늘어날 것으로 기대된다. 또한 가스상 초미세먼지 유발물질인 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)제거 효율도 기존 대비 50% 이상 향상...2025.05.11
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물리화학 레포트 Degradation of methylene blue by TiO2 nanoparticles2025.05.131. 메틸렌블루 분해 TiO2 나노입자에 의한 메틸렌블루의 분해 과정을 분석하였다. 1차 반응과 2차 반응 모델을 적용하여 반응 차수를 확인하였고, 다양한 TiO2 구조체의 광촉매 활성을 비교하였다. 특히 anatase와 rutile 구조의 혼합물인 P-25가 가장 높은 광촉매 효율을 보였는데, 이는 정공 수명과 재결합 속도 차이에 기인한 것으로 분석하였다. 1. 메틸렌블루 분해 메틸렌블루는 합성 염료로, 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 화합물입니다. 메틸렌블루의 분해는 환경 보호와 지속 가능성 측면에서 중요한 문제입니다. 메틸...2025.05.13
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물리화학실험 TiO2 광촉매에 의한 분자의 분해2025.01.131. 광촉매 반응 광촉매(산화물반도체)에 빛을 비추었을 때 일어나는 것으로, 광촉매가 빛을 흡수하여 활성화에너지를 낮추어줌으로서 반응 속도를 증가시켜주는 반응이다. 촉매란 화학반응에서 자신은 변화하지 않고 반응속도를 변화시키거나 반응을 시작시키는 등의 역할을 하는 물질이다. 광촉매란 촉매의 일종으로 촉매작용이 빛에너지를 받아 일어나는 물질, 즉, 빛을 에너지원으로 촉매반응(산화, 환원반응)을 촉진시키는 작용이나 반응을 의미한다. 이 광촉매반응을 통하여 형성된 반응성물질(예, 이산화티탄늄(TiO2)에 빛을 조사면 결정표면에 생기는 전...2025.01.13
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[화공생물공학실험] 광촉매 이용 반응속도 상수 측정 실험 예비레포트2025.01.191. TiO2 광촉매를 이용한 유기물 분해 반응 이 실험의 목표는 TiO2 광촉매를 이용해 유기물 분해 반응의 메커니즘을 이해하고, 반응의 특성을 분석하는 것입니다. 이를 위해 methylene blue 용액에 TiO2를 첨가하고 자외선을 조사하면서 반응 시간에 따른 methylene blue 농도 변화를 측정하여 반응속도 상수와 반응 차수를 계산하는 방법을 학습합니다. 2. 반응속도 상수 및 반응 차수 계산 이 실험에서는 흡광도 측정을 통해 미지시료의 methylene blue 농도를 구하고, 이를 바탕으로 반응속도 상수와 반응 ...2025.01.19
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광촉매 이용 반응속도 상수 측정2025.01.151. 광촉매 광촉매는 빛을 에너지원으로 하여 화학반응을 촉진시키는 물질을 의미한다. 빛에너지를 받으면 정공과 전자의 쌍이 생성되고 전자는 산소, 정공은 물 분자에 결합해 라디칼을 형성하여 유기물을 이산화탄소와 물로 분해시킨다. 대표적인 광촉매 물질로는 TiO2, ZnO2, ZnO, SrTiO2, CdS, GaP, InP, WO3 등이 있으며, 그 중 TiO2가 가장 널리 사용되는데 빛을 받아도 변하지 않고 촉매반응에 대한 산화물의 반도체 활성이 높으며 모든 유기물을 산화시킬 수 있는 장점이 있다. 2. 반응속도 상수 측정 반응속도 ...2025.01.15
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[화공생물공학실험] 광촉매 이용 반응속도 상수 측정 실험 결과레포트2025.01.191. 광촉매 반응 속도 상수 측정 실험을 통해 TiO2 광촉매를 이용한 Methylene blue 분해 반응의 반응 차수와 반응 속도 상수를 계산하였다. 0차, 1차, 2차 반응 가정 하에 실험 결과를 분석한 결과, 1차 반응 가정이 가장 적합한 것으로 나타났다. 반응 속도 상수(k)는 0.0146 min-1이며, 반감기(t1/2)는 47.47분으로 계산되었다. 또한 Beer 법칙을 이용하여 계산한 결과에서도 1차 반응이 가장 잘 맞는 것으로 나타났으며, 반응 속도 상수(k)는 0.0133 min-1, 반감기(t1/2)는 52.11...2025.01.19
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