연구자료 281 (포름알데히드 플라즈마제거)

목차

1. 기상환경 포름알데히드와 플라즈마 기술
2. 플라즈마-촉매 프로세스와 포름알데히드 제거 기술
3. 포름알데히드(HCHO)와 플라즈마 전환기술
4. 플라즈마-촉매 반응과 포름알데히 드 전환율
5. 포름알데히드의 전환반응과 에너지 효율
6. 포름알데히드 전환반응과 부산 물생성
7. 결론

본문내용

요론
기상환경과 실내환경 및 대기환경 중에 존재하는 포름알데히드(formaldehyde: HCHO)는 그 농도 1ppm에서는 눈・코・목구멍을 자극성을 일으키고, 그 농도 10~20ppm에서는 기침・두통・가슴압박의 증상을 일으키며, 그 농도 50ppm 이상이면 폐기종・폐부종이나 폐렴을 발생시키고 있지만, 다량으로 장기간 흡입하는 경우에는 발암성을 가지는 발암물질로 분류되고 있다. 포름알데히드는 휘발성이 크고 기상환경・대기환경 유해화학 물질이므로 지금까지는 주로 흡착반응이나 촉매반응 및 의 광촉매 산화반응을 이용하여 제거하고 있지만, 보다더 효율적인 제거 기법을 필요로 하므로, 비-열 플라즈마(NTP: non-thermal plasma) 기술이 그 대안으로 떠오르고 있다.

1. 기상환경 포름알데히드와 플라즈마 기술
포름알데히드(formaldehyde：HCHO)는 자극적인 냄새가 있는 무색의 기체로서 일반적인 공업용수와 환경수에도 잘 용해되는 특성을 갖고 있다. 통상적으로 37~50% 농도의 포름알데히드 수용액을 포르말린(formalin)이라고 한다. 방부제로서도 많이 쓰이므로, 지하 상가나 빌딩 및 백화점 내의 옷가게에 들어가게 되면 눈이 따가워지게 하는 유해화학 물질이다. 포름알데히드는 살균제나 방부제로서 사용되기도 하지만 단열재, 의류, 가구 의 칠, 가스난로의 연소 시, 접착제, 흡연 시 등에서도 미량이나마 발생되므로 인체를 자극하는 경향이 높다. 포름알데히드의 농도 1ppm에서는 눈, 코, 목구멍을 자극한다. 그 농도가 10~20ppm이 되면, 기침과 두통 및 가슴압박의 증상이 나타나게 된다. 그 농도가 50ppm이상으로 되면 폐기종・폐부종이나 폐렴을 일으키게 된다.
향으로 ‘폼알데히드’라고 부르기도 한다. 포름알데히드는 주로 가구 재료나 건축 재료및 각종 의류 등의 보존제나 방부제로부터 아주 낮은 저농도로 방출 및 발산되므로, 포
름알데히드는 대도시의 지하도, 지하상가, 시장 등의 실내환경이나 미기상환경의 대기환경 중에서는 널리 존재하고 있으므로, 인간 건강 및 반려동물・애완동물의 건강에도 악영향을 미칠 수 있는 유해화학물질이다. 포름알데히드는 인간의 눈과 코 및 목구멍을 자극하므로, 지하상가나 의류점 내에서 쉽게 느낄 수 있는 화학물질이지만, 동시에 빈번하게 기침하는 알레르기성 천식도 발생시키고, 허파(폐)의 기능도 손상시키고, 더군다나 암을 발생시키는 미약한 발암물질(carcinogen)로도 지정되어 있다.

참고자료

· T. Salthammer, et.al., Formaldehyde in the indoor environment, Chem. Rev., 110,
· 2010, pp.2536~2572.
· D.A. Missia, et.al., Indoor exposure from building materials: a field study, Atmos.
· Environ., 44, 2010, pp.4388~4395.
· X.J. Tang, et.al., Formaldehyde in China: production, consumption, exposure levels,
· and health effects, Environ. Int., 35, 2009, pp.1210~1224.
· S. Tanada, et.al., Removal of formaldehyde by activated carbons containing amino
· groups, J. Colloid Interface Sci., 214, 1999, pp.106~108.
· 103
· F. Shiraishi, et.al., Decomposition of gaseous formaldehyde in a photocatalytic reactor
· with a parallel array of light sources. Chem. Eng. J., 114, 2005, pp.153~159.
· C.B. Zhang, et.al., Perfect catalytic oxidation of formaldehyde over a Pt/TiO2 catalyst
· at room temperature, Catal. Commun., 6, 2005, pp.211~214.
· X.F. Tang, et.al., Complete oxidation of formaldehyde over Ag/MnOx–CeO2 catalysts,
· Chem. Eng. J., 118, 2006, pp.119~125.
· C.Y. Li, et.al., Catalytic combustion of formaldehyde on gold/iron-oxide catalysts,
· Catal. Commun., 9, 2008, pp.355~361.
· 전문화 아카데미아, “환경기술 직무사전-대기환경기술”, ISBN 89-7618-165-4, 홍문관, 한국 서울, 2005년4월, pp.63~89.
· 한중일영 한자 센터: http://cafe.daum.net/hankukhanza
· 「가난대물림 일탈의 싹 식재」 : http://unihanza.slic.kr
· Sneha Samal, Thermal plasma technology: The prospective future in material
· processing, J. of Clean. Product., 142, 2017, pp.3131~3150
· Xing Fan, et.al., The roles of various plasma species in the plasma and plasma
· -catalytic removal of low-concentration formaldehyde in air, J. Hazard. Mater., 196, 2011,
· pp.380~385
· M.B. Chang & C.C. Lee, Destruction of formaldehyde with dielectric barrier discharge
· plasmas, Environ. Sci. Technol., 29, 1995, pp.181~186.
· A. Ogata, et.al., Effective combination of nonthermal plasma and catalysts for
· decomposition of benzene in air, Appl. Catal., 46, 2003, pp.87~95.
· H.X. Ding, et.al., Low-temperature plasmacatalytic oxidation of formaldehyde in
· 102
· atmospheric pressure gas streams, J. Appl. Phys., 39, 2006, pp.3603~3608.
· X. Fan, et.al., Removal of low-concentration BTX in air using a combined plasma
· catalysis system, Chemosphere, 75, 2009, pp.1301~1306.
· X. Fan, et.al., Effects of humidity on the plasma catalytic removal of lowconcentration
· BTX in air, J. Hazard. Mater., 180, 2010, pp.616~621.
· H.L. Chen, et.al., Removal of volatile organic compounds by single-stage and
· two-stage plasma catalysis systems: a review of the performance enhancement mechanisms,
· current status, and suitable applications, Environ. Sci. Technol., 43, 2009, pp.2216~2227.
· W.J. Liang, et.al., Formaldehyde removal from gas streams by means of NaNO2 dielectric barrier discharge plasma, J. Hazard. Mater., 175, 2010, pp.1090~1095.
· K. Hensel, et.al., Possibilities of formaldehyde removal by discharge plasma, in:
· Proceedings of the International Joint Power Generation Conference, Atlanta, GA, USA,
· June 16-19, 2003, pp.803–807.
· K. Urashima & J.S. Chang, Removal of volatile organic compounds from air streams
· and industrial flue gases by non-thermal plasma technology, IEEE Trans. Dielectr. Electr.
· Insul., 7, 2000, pp.602~614.
· N.Q. Yan, et.al., Modeling of formaldehyde destruction under pulsed discharge
· plasma, J. Environ. Sci., 35, 2000, pp.1951~1964.
· H.X. Ding, et.al., Removal of formaldehyde from gas streams via packed-bed
· dielectric barrier discharge plasmas, J. Appl. Phys., 38, 2005, pp.4160~4167.
· J. Van Durme, et.al., Combining non-thermal plasma with heterogeneous catalysis in
· waste gas treatment: a review, Appl. Catal., 78, 2008, pp.324~333.
· W. Li & S.T. Oyama, Mechanism of ozone decomposition on a manganese oxide
· catalyst. J. Am. Chem. Soc., 120, 1998, pp.9047~9052.