화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터)
권호 28권 1호, p.187
발표분야 [주제 11] 물환경기술
제목 태양광을 활용한 에너지 중립형 전기산화기반 고도산화시스템 개발
초록 수계내 난분해성 유기오염물질의 증가로 강력한 산화력을 가진 고도산화처리(AOP)에 대한 관심이 커지고 있다. AOP의 핵심은 비 선택적이며 강한 산화력(2.8V/SHE)을 가진 OH radical을 효율적으로 생산하는 것이며, 대표적인 AOP 방법으로는 과산화수소(H2O2)를 기반으로 한 UV/H2O2, Fenton을 들 수 있다. 하지만 이는 고농도의 H2O2를 필요로 하고, 낮은 OH radical 전환 효율을 보인다. 최근 AOP의 단점을 보완하고자 전기화학적 고도산화처리(EAOP) 방식을 활용하여 H2O2 투입 없이 OH radical을 생산하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이로 인해, H2O2 투입 없이 OH radical을 생성할 수 있게 되었지만, 전기 에너지 사용과, 2차 오염물질 발생과 같은 한계를 안고 있다.

이에 본 연구에서는 광촉매와 전기촉매의 장점을 통합한 새로운 태양광 활용 전기화학적 고도산화 처리(SEAOP)용 촉매를 개발하여, 산소를 OH radical로 변환시키고 이에 대한 메커니즘을 최적화했다. 이를 통해, 2차 오염물질 없는 저전력, 태양광 에너지를 활용한 친환경적인 EAOP를 가능케 했다. 더 나아가, LSV, EIS, IPCE 등의 광 전기화학적 분석을 통해 촉매의 문제점을 파악하고, 표면개질을 통해 OH radical 생성효율을 높이고, 내구성을 향상시켜 실제 난분해성 유기오염물질 제거함으로써 새로운 SEAOP를 통한 수처리가 가능함을 확인했다.
저자 이주원, 이민형, 김형일
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키워드 에너지 환경(Energy and Environment)
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