새로운 나노구조 다공성 티탄염계 섬유상에서의 메틸오렌지 아조 염료의 액상 광산화(Highly efficient liquid-phase photooxidation of an azo dye methyl orange over novel nanostructured porous titanate-based fiber of self-supported radially aligned H2Ti8O17 center dot 1.5H(2)O nanorods)

전문가 제언

□ 섬유 및 염료공업에서 발생된 폐수에는 다량의 유기염료가 함유되어 있고 이는 표준 생물학적 방법으로 분해가 어렵다. 이것들은 현재 섬유 및 염료산업에서 다양하고 빈번하게 사용되고, 특히 혐기성 조건에서 발암성물질을 형성하는 잠재성을 가지고 있기 때문에 섬유염료들은 환경적으로 많은 관심의 대상이 되고 있다.

□ 전 세계적으로 연간 70,000톤 정도의 염료가 생산되며, 이중 50% 정도는 아조염료이다. 사용된 섬유 염료의 약 15%는 회수되지 않고 공장 폐수로 유출되는 것으로 추산하고 있다. 이런 염료함유 폐수는 쉽게 처리되지 않으며, 이는 염료가 좋은 고착특성을 갖도록 설계 제조되어 생물학적 및 화학적 처리 분해에 상당히 저항적이다. 따라서 보통 전통적인 방법이 아닌 값비싼 처리방법이 필요함을 암시하고 있다.

□ 이 저항성 유기물의 제거에 전통적으로 초 여과, 추출, 공기 탈기, 활성탄 흡착, 소각 및 오존 처리 또는 과산화수소 처리를 통한 산화 등의 방법이 사용되었다. 그러나 이 방법들의 단점은 비 파괴적 특성으로서 오염물을 한 상에서 다른 상으로 옮길 뿐이다. 지난 수 년간 몇 가지 대안적 방법이 제시되었고 그 중에서 TiO2광촉매를 사용하여 유기오염물을 물과 이산화탄소로 무기질화 하는 과정이 가장 유망한 방법으로 평가되었다. 이는 TiO2가 저렴하고 무해하며 촉매로 사용할 경우 적절한 물질에 사용하는데 편리하게 스스로 공급할 수 있기 때문이다.

□ 염료와 같은 착색 유기물질의 경우, 색깔은 반도체 촉매 표면에 흡착된 후, 감광제로서 작용하는 가시광선에 의해 들뜰 수 있다. 착색물질의 분해는 반도체 촉매의 전도띠에 전자를 주입하고 이어서 양이온 라디칼의 산화를 통하여 일어난다. 이와 같은 감광화된 광촉매 반응은 들뜬 에너지를 가시광선부에까지 확장하여 자연 햇빛을 활용할 수 있는 이점이 있다. 실제로 파장이 380nm 이상의 햇빛을 광촉매 반응에 이용하는 연구가 많이 수행되었고, 반도체에 전이금속 및 C, N, F, P, S 등의 무기물을 도핑하여 사용한다. 그러나 소결온도에 따라 촉매성능이 다양하기 때문에 소결온도 및 TiO2상의 조성에 따른 광촉매 활성에 대한 심도 있는 실험이 선행되어 최적 조합조건을 찾아야 한다.

저자

Bao, NZ; Feng, X; Yang, ZH; Shen, LM,Lu, XH

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2004

권(호)

38(9)

잡지명

Environmental Science & Policy

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

2729~2736

분석자

서*석

분석물

• 새로운 나노구조 다공성 티탄염계 섬유상에서의 메틸오렌지 아조 염료의 액상 광산화.pdf [194,153 byte]

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