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TiO₂ 광촉매의 박막제조와 병원성세균에 대한 살균효과

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Author(s)
이용준
Issued Date
2007
Keyword
TiO₂|광촉매|박막제조|병원성세균|살균효과
Abstract
Titanium dioxide shows antibacterial effect when exposed to near ultra violet light. This research aimed to design a new photobioreactor and its application to sterilize selected food borne pathogenic bacteria, Salmonella choleraesuis subsp., Vibrio parahaemolyticus, and Listeria monocytogenes. The photocatalytic reaction was carried out with various TiO₂ concentrations and Ultraviolet (UV) illumination time. A feasible synergistic effect was found that the bactericidal effect of TiO₂ on all bacterial suspension after UV light irradiation was much higher than that of without TiO₂. As the concentration of TiO₂ increased to 1.0 mg/ml, bactericidal effect increased. However, the bactericidal effect was rapidly abbreviated at TiO₂ concentration higher than 1.25 mg/ml to all selected bacteria. UV illumination time affected drastically the viability of all bacteria with different death rate. Similar trends were obtained from S. choleraesuis subsp. and V. parahaemolyticus that their complete killing was achieved after 3 h of illumination. However, L. monocytogenes was more resistant and its death ratio was about 87% at that time. Streptococcus mutans is one of the more significant pathogens involved in the development of dental caries in humans. The purpose of this research was to design a TiO₂-coated dental instrument and to determine the bactericidal effects of the instrument on S. mutans. TiO₂ photocatalytic films were prepared by the low-pressure metal-organic chemical vapor deposition (LPMOCVD) method using titanium tetraisopropoxide (TTIP) as precursor. The photocatalytic reaction was carried out on a TiO₂-coated pyrex petri dish with an ultraviolet (UV) light emitting diode (LED) illuminator or a fluorescent lamp light source. Our data indicates that the relative survival ratio of S. mutans when plated onto TiO₂ photocatalytic films and under exposure to UV-A light for 15 min was 0.01%. In addition, a fluorescent lamp light source also had bactericidal effects on the S. mutans plated TiO₂ photocatalytic films. These results indicate that TiO₂ coated dental materials or devices may be useful in dental treatments for the prevention of carious or enamel demineralization.
Alternative Title
Preparation of TiO₂ Thin Film and Anti-Bacterial Effects on Pathogenic Bacteria
Alternative Author(s)
Lee, Yong-Jun
Affiliation
조선대학교 대학원
Department
일반대학원 치의학과
Advisor
고영무
Awarded Date
2007-08
Table Of Contents
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 이론적 배경 = 3
제 1절 광촉매의 정의 = 3
1. 광촉매의 종류 = 3
가. 금속산화물 = 3
나. 페로프스카이트 화합물 = 4
다. 제올라이트 광촉매 = 8
2. 광촉매 원리 = 8
가. 광화학반응 = 8
나. 광화학 반응의 예 = 9
다. 광화학반응 정리 = 12
라. 광촉매 TiO₂의 작용의 원리 = 14
3. 광촉매 제조 = 20
가. 황산법 = 20
나. 염소법 = 20
4. TiO₂광촉매의 종류및 물성 = 22
5. TiO₂광촉매의 고정화 = 24
가. 기존의 광촉매의고정화방법 = 24
나. 안정된 광촉매 고정화를 위한 대처방안 = 24
6. TiO₂광촉매의 활용 = 26
가. 대기오염 정화 기능 = 26
나. 항균·살균·방취 기능 = 26
다. 방오 기능 = 26
라. 수질환경문제 해결에의 응용 = 27
마. 초친수성 = 27
바. 초발수성 = 28
제 2절 병원성 미생물 = 29
1. 병원성 미생물의 정의 = 29
2. 병원성 미생물의 종류 = 30
가. 식중독균 = 30
나. 구강미생물 = 37
다. 적조생물 = 38
3. 병원성 미생물의 살균 = 40
가. 자외선 살균 = 40
나. 오존살균 = 41
다. 염소소독 = 41
라. 광촉매의 살균효과 = 42
제 3 장 실험방법 = 45
제 1절 회분식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 식중독균 항균평가 = 45
1. 실험재료 = 45
2. 실험장치 = 46
3. 실험 방법 = 46
제 2절 연속식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 식중독균 항균평가 = 49
1. 실험재료 = 49
2. 실험장치 = 49
3. 실험 방법 = 50
제 3절 연속식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 적조생물 항균평가 = 52
1. 실험재료 = 52
2. 실험장치 = 52
3. 실험 방법 = 52
제 4절 UV LED/TiO₂ 광촉매 시스템을 이용한 구강미생물 항균평가 = 53
1. 실험재료 = 53
2. 실험장치 = 53
3. 실험방법 = 54
제 4 장 실험결과 및 고찰 = 56
제 1절 회분식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 식중독균 항균평가 = 56
제 2절 연속식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 식중독균 항균평가 = 59
제 3절 연속식 TiO₂ 광촉매 반응기를 이용한 적조생물 항균평가 = 63
제 4절 UV LED/TiO₂ 광촉매 시스템을 이용한 구강미생물 항균평가 = 66
제 5 장 결론 = 70
참고문헌 = 71
Degree
Doctor
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
이용준. (2007). TiO₂ 광촉매의 박막제조와 병원성세균에 대한 살균효과.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/6839
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000234327
Appears in Collections:
General Graduate School > 4. Theses(Ph.D)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2007-11-13
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