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김정원 연구실
한림대학교 환경생명공학과 김정원 교수
광촉매 산화
과산퍼옥소일황산 활성화
티타늄산화물 촉매
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

김정원 연구실

한림대학교 환경생명공학과 김정원 교수

김정원 연구실은 환경생명공학 기반으로 수처리에서 산화·환원 반응을 제어하는 기술을 수행합니다. CoWO4·Cu계 텅스텐산염 및 TiO2 계열 촉매와 peroxymonosulfate(PMS), H2O2를 사용하여 가시광 또는 암조건에서 라디칼 생성과 전하 전달을 조절하며 프로프라놀롤, 페놀계, 의약계 오염물질의 분해를 평가합니다. 또한 Ag/TiO2의 사전광 조사 후 재활성화 거동, 옥살레이트에 의한 ROS 조성 변화를 이용해 반응 경로를 규명합니다. 더불어 빙상 조건에서 iodate-유기물 레독스 및 비소의 동결 유도 산화 메커니즘을 연구하고, 유용 화학물질 생산형 폐수처리 공정 개발을 병행합니다.

광촉매 산화과산퍼옥소일황산 활성화티타늄산화물 촉매라디칼 기반 수처리산화·환원 반응 메커니즘
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
가시광·PMS 기반 고도산화 수처리 연구 thumbnail
가시광·PMS 기반 고도산화 수처리 연구
Visible-light-driven PMS advanced oxidation for wastewater treatment
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

24총합

5개년 연도별 피인용 수

574총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
·
인용수 8
·
2025
Efficient and stable copper tungstate catalyst for water treatment with peroxymonosulfate: Effect of synthetic pH, primary oxidant, and practical feasibility
Khen Duy Tran, Yong-Yoon Ahn, Bo‐Mi Kim, Kitae Kim, Jonghun Lim, Jungwon Kim
IF 11.3 (2025)
Journal of Hazardous Materials
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137482
Tungstate
Copper
Catalysis
Chemistry
Inorganic chemistry
Water treatment
Nuclear chemistry
Environmental engineering
Organic chemistry
Environmental science
2
article
|
·
인용수 0
·
2025
Freezing-induced oxidation of arsenite by nitrite through a chain reaction mechanism
Kitae Kim, Gwanyong Shin, Khen Duy Tran, Yong-Yoon Ahn, Bo‐Mi Kim, Jungwon Kim
IF 9 (2025)
Separation and Purification Technology
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.135736
Arsenite
Arsenate
Nitrite
Aqueous solution
Redox
Reaction mechanism
Raman spectroscopy
Chemical reaction
3
article
|
·
인용수 10
·
2024
Unveiling the Significance of Diverse Valence State Second Dopants on Hf-Doped Fe2O3 Photoanodes for Enhanced Photoelectrochemical Water Splitting
Periyasamy Anushkkaran, Yong Bi Kwon, Tae Sik Koh, Seong Hui Kim, Weon‐Sik Chae, Sun Hee Choi, Hyun Hwi Lee, Jungwon Kim, Jum Suk Jang
IF 7.3 (2024)
ACS Sustainable Chemistry & Engineering
Hematite (α-Fe2O3)-based photoanodes offer great potential for use in solar hydrogen production as part of efforts to construct a sustainable and renewable energy economy based on photoelectrochemical (PEC) water splitting. A co-doping modification is of the utmost significance for improving PEC performance. To develop an efficient photoanode, a comprehensive grasp of co-dopants with diverse valence states is necessary. Herein, we describe a hydrothermal and dip-coating approach to the fabrication of Hf-doped Fe2O3 (Hf-HT) photoanodes co-doped with Be2+, Al3+, Si4+, and Nb5+ and evaluate the influence of each co-dopant on PEC performance. The PEC characteristic results revealed that Be2+ and Al3+ co-dopants enhanced surface charge separation efficiency, thus accelerating charge transfers at the photoanode–electrolyte interface. Meanwhile, the PEC performance of the Hf-HT photoanode co-doped with Nb did not significantly improve because of the thick Nb2O5 overlayer. However, the use of a Si4+ co-dopant improved the bulk properties of the photoanode. An optimized Hf-HT photoanode co-doped with Be achieved a photocurrent density of 1.98 mA/cm2 at 1.23 VRHE. This demonstrates that ex situ co-doping can have both positive and negative impacts on the PEC activity of photoelectrodes, and the co-dopants used to accomplish the desired outcomes should be considered in detail.
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c08529
Dopant
Water splitting
Materials science
Photocurrent
Doping
Overlayer
Valence (chemistry)
Nanotechnology
Chemical engineering
Optoelectronics
최신 정부 과제
16
과제 전체보기
1
2022년 2월-2025년 2월
|83,435,000
유용한 화학물질 생산을 동반한 산화, 환원 반응 기반 폐수처리 방법 개발
산화를 통해 독성이 저감되는 오염물질과 환원을 통해 유용한 화학물질로 전환되는 오염물질간의 산화, 환원 반응을 유도하여 오염물질의 제거와 유용한 화학물질의 생산을 동시에 달성하고자 한다. 오염물질들간의 산화, 환원 반응을 유도 및 가속화 시킬 수 있는 방법을 발굴하고, 환경 조건별 오염물질 분해 속도와 유용한 화학물질 생성 속도를 측정함으로써 최적의 운전 ...
환경
에너지 융합 기술
수처리
유용한 화학물질 생산
산화
환원 반응
무기 오염물질
분자성 요오드
2
주관|
2022년 2월-2025년 2월
|92,705,000
유용한 화학물질 생산을 동반한 산화, 환원 반응 기반 폐수처리 방법 개발
(1) 유기 오염물질과 요오드 함유 이온 간의 산화, 환원 반응을 통한 동시 유기 오염물질 분해/분자성 요오드 생산 - 요오드 함유 이온 (iodate, periodate)의 환원을 유도할 수 있는 유기 오염물질 발굴 - 실험 조건별 유기 오염물질 분해와 분자성 요오드 생성의 효율 조사 - 유기 오염물질과 요오드 함유 이온 간의 전자전달 프로세스 규명 (2) 중금속과 무기물질간의 산화, 환원 반응을 통한 동시 중금속 제거/유용한 화학물질 생산 - 무기물질 (무기 음이온, 산소, 수소 등)을 환원시켜 유용한 화학물질 (산화제, 과산화수소, 수소 등)을 생산할 수 있는 중금속 및 중금속-유기물 복합체 발굴 - 실험 조건별 중금속 제거와 유용한 화학물질 생성의 효율 조사 - 중금속과 무기물질 간의 전자전달 프로세스 규명 (3) 경제성 및 실용성이 높은 폐수 처리를 동반한 유용한 화학물질 생산 공법 개발 - 파일럿 테스트하 오염물질 제거 및 유용한 화학물질 생산 효율 평가 - 개발된 공법의 경제성 및 실용성 평가
환경
에너지 융합 기술
수처리
유용한 화학물질 생산
산화
환원 반응
무기 오염물질
3
주관|
2019년 2월-2022년 2월
|80,000,000
수중 오염물질간의 산화, 환원 반응을 통해 일어나는 자정현상을 모방한 새로운 폐수처리 공법 개발
(1) 수중 중금속/산소음이온과 유, 무기 오염물질간의 산화, 환원 반응을 통한 독성 저감 및 분해 과정 규명 - 새로운 오염물질간의 산화, 환원 반응 발굴 - 오염물질간의 전자전달 프로세스 규명 - 실험 조건별 오염물질의 산화, 환원 동역학 조사 (2) 수중 금속 이온/유기 오염물질/산소간의 (광)화학적 산화, 환원 반응을 통한 활성 산소종 생성 규명 - 새로운 활성 산소종 생성 메커니즘 발굴 - 활성 산소종에 의한 유, 무기 오염물질의 분해 메커니즘 규명 - 실험 조건별 활성 산소종 생성 및 오염물질 분해 동역학 조사 (3) 경제성이 높은 오염물질간의 산화, 환원 반응에 기반한 폐수처리 공법 선정 및 파일럿 테스트 - 경제적 폐수처리 공법 선정 - 파일럿 테스트하에서의 오염물질 제거 효율/안정성 평가
자정현상
폐수처리
자연모방기술
산화반응
환원반응
중금속
산소음이온
활성산소종
유기오염물질
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2022과산화일황산과 가시광선을 이용한 프로프라놀롤 분해방법1020220022378
등록2020철 3가 이온을 포함하는 광촉매 기반 수처리 시스템 및 이를 이용한 수처리 방법1020200130825
등록2018팔라듐 나노입자 담지와 불소 음이온 복합화로 표면을 개질한 이산화티타늄 광촉매 및 이를 이용하여 요소를 분해하는 방법1020180076379
전체 특허

과산화일황산과 가시광선을 이용한 프로프라놀롤 분해방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220022378

철 3가 이온을 포함하는 광촉매 기반 수처리 시스템 및 이를 이용한 수처리 방법

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200130825

팔라듐 나노입자 담지와 불소 음이온 복합화로 표면을 개질한 이산화티타늄 광촉매 및 이를 이용하여 요소를 분해하는 방법

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180076379

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