화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 1998년 가을 (10/23 ~ 10/24, 조선대학교)
권호 4권 2호, p.3381
발표분야 에너지/환경
제목 질소산화물의 광촉매 분해반응 특성
초록 광촉매를 이용하여 질소산화물을 저감하는 기술은 비교적 최근에 개발된 신기술로서
일본에서 연구사례가 있다. 이는 자동차 배기가스에서 나오는 질소산화물이 출퇴근 시간에급증하므로, 도심주변에 방음막처럼 광촉매막을 설치하여 광촉매-질소산화물-빛의 반응을통해 질소산화물을 저감하는 원리로서, 흐린날 정도의 태양빛으로도 충분히 효과적이었다.기존의 탈질공정에서는 부가적인 에너지가 필요하므로 광촉매를 통한 질소산화물의 저감기술은 에너지 소비가 작다는 장점이 있다. 또한, 기존의 산업분야에서 노후한 보일러나 버너를 통한 질소산화물의 배출을 줄임으로서 갑작스런 보일러 등의 시설물 교체에 대한 비용절감을 이룰 수 있다. 따라서 다가오는 21세기의 환경산업에 매우 적합하다.본 연구에서 행해지는 기술은 반도체성질의 광촉매가 band gap energy 이상에 해당하는파장을 가진 빛을 흡수해 여기되면, conduction band 에서 여기된 electron 이 valence band로 이동하게 되고, conduction band 에 hole 이 생성된다. 그렇게 생성된 hole 과 electron이 pair 를 형성하게 되면, 반응기체들과 반응하여 산소원자 (O), superoxide ({{{{{ O}`_{2 } ^{- }}}}}), OH radical, HO2 radical 등을 형성하게 된다. 이러한 species 들과 NO 가 산화-환원반응하여NO 가 저감되는 것이다.이런 원리를 이용한 탈질공정을 개발하기 위해 NO-UV light 간의 반응속도론을 고찰하여광반응기설계의 기초데이타를 구축하고자 했으며, 그에 따라 반응유량, 농도, 온도 UV-light의 파장 및 intensity 에 대한 실험을 수행하였다. 그리고 좀더 반응효율을 높이기 위한 개량된 반응기로서 유동층반응기와 static mixer 를 이용한 NO 저감실험을 수행하였다.
저자 임탁형, 정상문, 김상돈
소속 한국과학기술원 화학공학과 및 에너지 환경연구센터
키워드 Photocatalytic reaction; TiO2; NO degradation
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