화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.11, No.7, 737-742, November, 2000
UV/TiO2/H2O2와 초음파를 이용한 시스템에서 Aniline 및 TOC의 산화능 향상에 관한 연구
The Study on Removal of Aniline and TOC using UV/TiO2/H2O2 and Ultrasonic process
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초록
아닐린 및 총유기탄소(TOC)를 TiO2 분말광촉매를 사용하여 산화시켰을 때 분말첨가농도에 따른 제거율과 광원의 종류, 전자수용체의 종류, 및 초음파 조사에 따른 제거효율을 비교하여 유기물 제거를 위한 광촉매반응을 실험하였다. 광원의 종류에 따른 아닐린 및 TOC의 제거 실험 결과 살균램프가 블랙라이트램프보다 효율이 우수함을 알았으며, 살균램프 10 W/L 일 때가 5 W/L일 때보다 약 30%정도 제거 효율이 향상됨을 알 수 있었다. TiO2 분말첨가농도에 따른 아닐린 및 TOD의 제거 효율은 TiO2 첨가농도가 6400 mg/L가 최적 첨가량임을 알 수 있었으며, 전자수용체의 종류에 따른 실험 결과 과황산칼륨(K2O2O8)보다 과산화수소(H2O2)가 1.47∼5.88 mM의 농도에서 1.1∼1.3배 정도 제거 효율이 우수하였다. UV/TiO2/Ultrasonic 공정에 의한 TOC 제거 효율은 UV/TiO2 광촉매 공정으로만 처리한 경우보다 약 2.6배만큼 제거효율이 증가하였으며, UV/TiO2/H2O2(5.88 mM)/Ultrasonic 공정은 UV/TiO2/Ultrasonic 공정보다 약 1.5배 제거효율이 증가하였다. 아닐린과 TOC의 완전제거 및 빠른 제거시간을 얻기 위해서는 UV/TiO2/H2O2/Ultrasonic을 결합시킨 공정이 가장 효율적이었으며, 속도상수 k와 t(1/2)은 2.96×10(-2) min(-1), 23.4 min이었다.
Photocaltalytic removal of Aniline and Total Organic Carbon (TOC) with TiO2 has been investigated in various systems. It has been found that 6400 mg/L of TiO2 decreases Aniline and TOC the most efficiently by the illumination of Ultraviolet light. For the source a Gemercidal lamp was more effective than a Black light lamp. In addition, the 10 W/L Gemercidal lamp has increased the removal efficiency by 30% compared to the 5 W/L lamp. The addition of H2O2 or K2S2O8 at the concentration of 5.88 mM has increased the efficiency of removing TOC further; the former was 1.3 times more effectively than the latter. The removal efficiency of TOC was increased strikingly in an UV/TiO2/Ultrasonic system, and it was 2.6 times more efficient than in an UV/TiO2 system. Furthermore, the addition of H2O2 to the system(i.e. an UV/TiO2/H2O2/Ultrasonic system) has increased the efficiency 1.5 times more compared to the UV/TiO2/Ultrasonic system. The reaction rate constant, k, and the half-life of the TOC removal in the UV/TiO2/H2O2/Ultrasonic system have been calculated to be 2.96×10(-2) min(-1) and 23.4 min, respectively.
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