Environmental Remediation
환경 개선
현대사회의 큰 문제점인 환경오염에 전세계적인 관심이 집중된 가운데 본 연구실에서는 광촉매를 이용한 환경오염물질 정화 물질 개발에 힘쓰고 있습니다.
광촉매는 빛을 받아 형성된 전자와 정공이 주변의 산소나 수분 등과 결합하여 강력한 산화력 또는 환원력을 가진 이온이나 수산화기를 형성하여 오염물질 제거,
탈취, 향균 등의 탁월한 환경정화 기능을 보여주게 됩니다.
최근 몇년간 대표적인 광촉매(photocatalyst)인 이산화티타늄(TiO2)을 포함한 반도체 산화물 위주로 구성된 저차원 나노소재 형태의 광촉매를 자기조립기법을 이용하여 제조하고 성능을 향상시키는 것이 본 연구실의 주된 관심사입니다. 나아가 광촉매 활성과 선택성을 향상시키기 위하여 금속, 양자점 및 탄소 성분을 도입한 하이브리드 광촉매 나노소재를 설계하고 합성하여 i) 자외선에서 가시광 영역에 이르는 흡수 기능을 유도하고, ii) 조성, 형태, 나노구조와 촉매 활성 간의 상관 관계를 체계적으로 조사하고 있습니다.
광-펜톤 반응 및 과산화수소에 의한 흑연질화탄소 및 WO3 나노하이브리드의 광촉매 활성 연구
본 연구에서는 새로운 Fe 도핑 C3N4/WO3 하이브리드 구조를 가진 기존의 광촉매 반응에 대한 Photo-Fenton 시스템의 결합 효과를 조사했습니다. g-C3N4 나노시트와 WO3 나노입자로 구성된 이종접합 나노복합체는
광유도 전자와 정공 쌍의 분리를 용이하게 하는 것으로 나타났습니다.
가가 중요한 것은 추가 하이드록실 라디칼을 생성하기 위한 유망한 전략으로 과산화수소가 있는 상태에서 Fe(Ⅱ) 또는 Fe(Ⅲ) 도핑과 함께 ‘Photo-Fenton 사이클’의 시너지 효과를 발견했다는 것 입니다.
결과적으로, p-nitrophenol의 분해는 g-C3N4 기준에 대해 10% 에서 90%로 향상 될 수 있습니다.
- Representative works in PNML:
M. Yoon et al., Appl. Catal. B: Environ. 2017, 206(5), 263–270
L. N. Quan et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16(19), 9023–9030
S. B. Lee et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 12526
H. Yan et al., J. Alloy Compd. 2013, 560, 20–26
S. T. Kochuveedu et al., J. Mater. Chem. A 2013, 1(3), 898–905
H. Acharya et al., Chem-Eur. J. 2012, 18, 14695
S. T. Kochuveedu et al., J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2500
W. J. Lee et al., ACS Nano. 2012, 8, 935–943
S. T. Kochuveedu et al., Green Chem. 2011, 13, 3397–3405
Y. H. Jang et al., Chem. Eur. J. 2011, 17, 540
Y. H. Jang et al., J. Colloid. Interf. Sci. 2010, 345, 125