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냄새유발물질을 포함한 수중의 유기합성 화학물을 흡착한 고다공성 실리카 물질로부터 광촉매 반응으로 유기합성 화학물질을 제거하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법에 있어서,a) 분말 형태의 철염과 망간염을 양이온 계면활성제에 주입하는 단계;b) 상기 철염의 철성분과 망간염의 망간성분이 용해되어 균일하게 분산되도록 혼합 교반하는 단계;c) 고다공성을 위한 원료물질인 요소(Urea)성분을 주입하여 상기 양이온 계면활성제에 철, 망간 및 요소성분이 함유된 혼합용액을 형성하는 단계;d) 상기 혼합용액에 실리카 화합물을 주입하여 졸(sol) 용액을 형성하는 단계;e) 상기 졸 용액을 겔(gel) 상태로 만들기 위한 알칼리 용액을 촉매제로 주입하여 겔 상태의 혼합물을 형성하는 단계;f) 상기 겔 상태의 혼합물이 고다공성이 되도록 온도를 상승시켜 소정 배합비율을 갖는 나노크기의 분말형 고다공성 Fe2O3-Mn2O3-SiO2(NFMS)를 제조하는 단계를 포함하되,상기 f) 단계의 소정 배합비율은 50중량%의 규산에틸(TEOS), 45중량%의 양이온 계면활성제, 2중량%의 철(Fe), 1중량%의 망간(Mn) 및 2중량%의 요소(Urea)로 이루어지며;상기 NFMS는 철산화물 및 망간산화물의 두 가지 금속(bimetal)이 고다공성 실리카 성분과 결합하는 나노크기의 분말형 고다공성 실리카로서, 광촉매(Photo Catalyst)로 사용되는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 철염은 Fe(NO3)3·4H2O이고, 상기 망간염은 Mn(NO3)2·4H2O인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모니움클로라이드(cetyltrimethyl -ammonium chloride: CTAC)인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 d) 단계에서 상기 혼합용액을 중탕용기에서 혼합한 후 실리카 화합물인 규산에틸(tetraethyl orthosilicate: TEOS)을 주입하는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 졸 용액은 pH 4 이하에서 망간, 철, 요소, 양이온 계면활성제 및 실리카 성분이 혼합된 노란색의 졸 상태의 액체인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 e) 단계에서, 알칼리 용액인 암모니아수를 pH 4 이상으로 주입하면, 상기 규산에틸(TEOS)의 실리케이트는 가수분해가 일어나서 음전하를 띤 실리카(SiO4-6)로 전환되며, 양이온의 철성분과 망간성분이 상기 음전하의 실리카와 결합된 겔 상태의 혼합물을 형성하는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 f) 단계의 겔 상태의 혼합물은 건조시킨 후 서서히 온도를 상승시키면 상기 요소에 함유된 암모니아가 가스를 발생하고, 상기 겔 상태의 혼합물은 고다공성이 되는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 f) 단계의 NFMS는 철산화물과 망간산화물의 산소(O2)가 상기 실리카(Si)와 결합하여 형성되는 나노크기의 분말형 고다공성 Fe2O3-Mn2O3-SiO2(NFMS)인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법
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제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매의 제조 방법에 의해 제조되어, 수중의 유기합성 화학물을 흡착한 고다공성 실리카 물질로부터 광촉매 반응으로 유기합성 화학물질을 제거하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매
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광촉매 반응으로 수중의 유기합성 화학물질을 제거하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법에 있어서, a) 철산화물 및 망간산화물의 두 가지 금속(bimetal)이 고다공성 실리카 성분과 결합하여 형성되는 나노크기의 분말형 고다공성 Fe2O3-Mn2O3-SiO2(NFMS)를 준비하는 단계;b) 유기합성 화학물질로 오염된 수중에 상기 NFMS를 주입하는 단계;c) 수중에서 상기 유기합성 화학물질이 상기 NFMS에 흡착되는 단계;d) 상기 유기합성 화학물질이 흡착된 NFMS 혼합용액에 소정의 UV 조사시간동안 자외선(UV)을 조사(irradiation)하는 단계;e) 상기 유기합성 화학물질이 흡착된 NFMS 혼합용액에 과산화수소(H2O2)를 산화제(oxidizer)로 주입하는 단계; 및f) 상기 NFMS에 흡착된 유기합성 화학물질이 광촉매 산화에 의해 산화되어 제거되는 단계를 포함하되,상기 a) 단계의 NFMS는 수중의 유기합성 화학물을 흡착한 고다공성 실리카 물질로부터 광촉매 반응으로 유기합성 화학물질을 제거하며; 상기 f) 단계에서 비균일 반응에 의해 화학슬러지 발생 없이 유기합성 화학물질이 제거됨에 따라 상기 NFMS를 재생반복하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제11항에 있어서, 상기 a) 단계의 NFMS는 나노크기의 분말형 고다공성 실리카로서, 광촉매(Photo Catalyst)로 사용되는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제12항에 있어서, 상기 NFMS는 철산화물과 망간산화물의 산소(O2)가 상기 실리카(Si)와 결합하여 형성되는 나노크기의 분말형 고다공성 Fe2O3-Mn2O3-SiO2이고, 규산에틸(TEOS), 양이온 계면활성제, 철(Fe), 망간(Mn) 및 요소가 소정 배합비율을 갖도록 형성되며,상기 NFMS의 소정 배합비율은 50중량%의 규산에틸(TEOS), 45중량%의 양이온 계면활성제, 2중량%의 철(Fe), 1중량%의 망간(Mn) 및 2중량%의 요소(urea)인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제13항에 있어서, 상기 철(Fe)은 분말 형태의 철염인 Fe(NO3)3·4H2O를 주입하여 형성되고, 상기 망간(Mn)은 분말 형태의 망간염인 Mn(NO3)2·4H2O를 주입하여 형성되는 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제13항에 있어서, 상기 양이온 계면활성제는 세틸트리메틸암모니움클로라이드(cetyltrimethyl -ammonium chloride : CTAC)인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제11항에 있어서, 상기 d) 단계에서 유기합성 화학물질이 흡착된 NFMS 혼합용액은 중성의 혼합용액인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제11항에 있어서, 상기 d) 단계의 자외선(UV)은 100~290㎚ 파장의 심자외선(UV-C)인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제11항에 있어서, 상기 소정의 UV 조사시간은 30분 이내인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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제11항에 있어서, 상기 e) 단계의 과산화수소(H2O2) 소요량은 1g의 NFMS/ℓ에 대해 2㎖ H2O2(28%)/ℓ인 것을 특징으로 하는 철산화물과 망간산화물을 함유한 고다공성 실리카 광촉매를 이용한 수중의 유기합성 화학물질 제거 방법
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