TiO2/H2O2 및 Fenton-like 반응의 암조건 ROS 제어 연구
Dark-condition ROS control using TiO2/H2O2 Fenton-like reactions
연구 내용
TiO2 기반 Fenton-like 메커니즘에서 사전광 조사 은담지 촉매와 H2O2를 이용해 암조건에서도 ROS를 생성하고 의약계 오염물질을 분해하는 연구
TiO2/H2O2 계에서 라디칼 생성과 전자 전달을 제어하여 암조건에서도 유기오염물질 분해가 가능하도록 하는 전략을 연구합니다. Ag/TiO2의 사전광 조사로 전자를 저장한 뒤, H2O2와의 전자 전달을 통해 •OH 등 유효 ROS가 암에서도 형성되도록 반응 조건을 설계합니다. 또한 옥살레이트와 같은 킬레이트 보조제를 도입하여 peroxo 금속 복합체의 반응 경로를 바꾸고 HO2•, singlet oxygen 등 주요 산화종의 기여도를 확인합니다. 반응 경로 규명과 재활성화 조건을 함께 최적화하여 운전 안정성을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
2편
관련 특허
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연구 흐름
초기에는 UV-유도 전자 저장을 갖는 Ag/TiO2를 전제로, 사전광 조사 후 암조건에서 H2O2가 활성화되어 Fenton-like 분해가 진행되는 메커니즘을 검증했습니다. 이후 •OH 생성 여부를 프로브 측정과 조건 비교로 확인하고, 촉매 재사용과 재활성화 가능성을 포함해 운전 최적 조건을 도출했습니다. 2024년에는 TiO2/H2O2 계에 옥살레이트를 결합해 ROS 조성을 바꾸는 접근으로 확장했으며, HO2• 및 singlet oxygen의 주요 역할을 소거 실험으로 구분하는 연구를 수행했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
- 암조건 Fenton-like 처리 공정
- 사전광 조사 기반 에너지 절감 전략
- Ag/TiO2 촉매 재사용 절차
- H2O2 활성화 경로 제어
- 옥살레이트 보조제 활용
- 의약계 오염물질 분해 공정
- ROS 종별 기여도 규명 기반 최적화
- 킬레이트 영향 평가 프레임
- 저광·야간 처리 운전 시나리오
- TiO2/H2O2 반응기 스케일업 변수 설정
관련 논문
구분
제목
Degradation of organic compounds in the dark using pre-illuminated Ag/TiO2 as a reusable Fenton-like material
Oxalate-enhanced degradation of ranitidine in the TiO2/H2O2 system under dark conditions