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염료의 광촉매분해

전문가 제언: ○ 통계실험설계의 반응곡면법 같은 화학계량법을 분석화학, 공업화학, 환경화학 등 여러 과학 분야가 이용한다. 광촉매분해와 조합한 최신실험디자인으로 반응곡면법의 응용리뷰, 이론적 원리, 반응과정 파라미터의 영향 등 다항식 회귀방정식 디자인을 검토했다.

○ 연구대상의 실험조건설정은 개념과 결과를 추정하는 기본과정이다. 설정한 실험의 단계, 재료, 장비, 비용, 연구의 전체적 전망을 얻을 수 있는 시간을 망라한 연구의 전 과정을 생각해야한다. 후에 나타날 착오의 근원을 염두에 두고, 적절한 결과의 선정이 중요하다.

○ 최선의 결과를 얻는 모델최적화는 최적결과를 나타내는 요인선정 과정의 변수조절 방법이다. 최적화에 단순최적화와 반응곡면법 두 가지가 있다. 단순최적화는 하나씩 실행하는 단계적 방법으로 모든 실험을 병행할 수 있다. 정학한 최적화는 반응곡면법으로 결정한다.

○ 중심합성설계로 두 변량(pH와 TiO2 농도)으로 Salbutamol과 TiO2 수용액의 광화학분해의 최적화실험을 11번 했다. 일광조사 30분 후의 TiO2와 Diclofenac 농도입력으로 얻은 반응곡면최적조건은 TiO2 624 mg/L, Diclofenac 처음농도 8.17 mg/L 였다.

○ 진보한 산화과정은 물의 촉매처리과정으로 강력한 산화제 수산기발생이 특징이다. 수산기는 유기분자를 CO2과 무기이온으로 산화한다. H2O2, UV, TiO2 매개 광촉매 등 진보된 산화과정은 약물활성화합물을 위시한 유기오염물질 분해에 널리 이용한다.

○ 우리나라도 폐수처리에서 탈색처리에 많은 경험이 있다. 특히 염색폐수, 식품산업폐수, 도금 등 많은 산업분야에서 탈색 처리를 하는데 주로 경험적 처리가 대부분이고 이에 약간의 경험적 실험으로 특허도 많다. 하지만 대부분이 실험설계, 모델설정, 최적실험조건, 산화제, 모델의 최적화 같은 과정을 거친 최적모델로 처리하지 못한다. 이는 처리시설이 영세하고 연구능력부족과 연구하고자 하는 생각부재가 주원인이므로 정부와 지자체 및 연구지원 단체의 지원이 절실하다.

저자: Vasilios A. Sakkas et al.
자료유형: 학술정보