Preparation of $TiO_2$Nanocrystalline Powder at Low Temperature

저온 처리에 의한 결정형 $TiO_2$나노분말의 제조

  • Seo, Dong-Seok (Division of Metallurgical and Materials Engineering, Chosun University, B.K 21, Development of Intelligent Materials & Its Application) ;
  • Lee, Jong-Kook (Division of Metallurgical and Materials Engineering, Chosun University, B.K 21, Development of Intelligent Materials & Its Application) ;
  • You, Hae-Geun (Division of Metallurgical and Materials Engineering, Chosun University, B.K 21, Development of Intelligent Materials & Its Application) ;
  • Kim, Hwan (School of Materials Engineering, Seoul National University)
  • 서동석 (조선대학교 금속.재료공학부, B.K 21, 핵심분야 지능재료 개발 및 산업화 산업단) ;
  • 이종국 (조선대학교 금속.재료공학부, B.K 21, 핵심분야 지능재료 개발 및 산업화 산업단) ;
  • 유해근 (조선대학교 금속.재료공학부, B.K 21, 핵심분야 지능재료 개발 및 산업화 산업단) ;
  • 김환 (서울대학교 재료공학부)
  • Published : 2001.04.01

Abstract

TiOCl$_2$수용액과 암모니아수의 반응으로부터 얻은 titanium hydroxide 침전물에 대해 각각 NaOH 또한 HCl 처리를 통하여 비교적 낮은 온도에서 결정성이 우수하고, 높은 비표면적을 갖는 결정형 TiO$_2$나노분말을 제조하였다. 저온처리 조건을 변화시킴으로써 TiO$_2$분말의 결정상과 입자 모양을 제어할 수 있었는데, NaOH 처리한 다음 산처리한 분말에는 아나타제와 루틸상이 함께 형성되었으며 구형입자와 긴 스핀들 모양의 입자들로 이루어져 있었고, 비등수 처리 시에는 열처리를 통해 아나타제상의 구형 입자들을 얻을 수 있었다. Titanium hydroxide를 0.1M과 0.5M에 산처리한 분말은 모두 아나타제상을 나타내었는데, 0.1M의 분말은 구형입자로 이루어져 있었고, 0.5M의 경우는 대부분 구형입자들로 이루어져 있었지만 스핀들 모양의 입자들도 소량 관찰되었으며, 2M에 산처리한 분말은 루틸상으로서 모두 스핀들 모양의 입자들로 이루어져 있었고, 제조된 분말의 비표면적은 약 240-250$m^2$/g을 나타내었다.

Keywords

References

  1. Nature v.238 A. Fujishima;K. Honda
  2. J. Photochem. and Photobio. A : Chemistry v.108 Photocatalytic Reduction of CO₂ using Surface-modified CdS Photocatalysts in Organic Solvents B. J. Liu;T. Torimoto;H. Yoneyama
  3. J. Photochem. and Photobio. A : Chemistry v.108 Photoconductive and Photocatalytic Properties of ZrTiO₄ Composition with the Parent Oxides TiO₂and ZrO₂ A. J. Navio;G. Colvn;J. M. Herrmann
  4. Environ. Sci. Technol. v.25 no.9 Destruction of Water Contaminants D. F. Ollis;E. Pelizzetti
  5. Chem. Rev. v.95 Photocatalysis on TiO₂ Surfaces: Principles, Mechanism, and Selected Results A. L. Linsebigler;Lu. Guangquan;J. T. Yates
  6. J. Photochem. and Photobio. A : Chemistry v.115 Photocatalytic Decompositions of Triclopyr over Aqueous Semiconductor Suspensions I. Poulios;M. Kositzi;A. Kouras
  7. J. Mat. Sci. v.29 Microstructure and Crystallization Behavior of TiO₂ Precursor Prepared by the Sol-gel Method Using Metal Alkoxide K. Terabe;K. Kato
  8. Catal. Today v.40 Photocatalytic Oxidation of Organic Pollutants in Water C. Dominguez;J. Garcia;M. Pedraz;A. Torres;M. A. Galan
  9. TiO₂ Photocatalysis Fundamentals and Applications A. Fujishima;K. Hashimoto;T. Watanabe
  10. J. Catal. v.153 Performance of Heterogeneous Photocatalytic Systems V. Augugliaro;V. Loddo;L. Palmisano;M. Schiavello
  11. Chem. Lett. Effcient TiO₂ Powder and Film Photocat-alysts with Rutile Crystal Structure I. Sopyan;M. Watanabe;S. Murasawa;K. Hashimoto;A. Fujishima
  12. J. Coll. and Inter. Sci. v.61 no.2 Preparation and Mechanism of Formation of Titanium Dioxide Hydrosols of Narrow Size Distribution E. Matijevic;M. Budnik;L. Meites
  13. J. Am. Ceram. Soc. v.68 no.5 Effect of Additives on the Formation of TiO₂ Particles by Vapor Phase Reaction Y. Suyama;A. Kato
  14. J. Phys. Chem. Solids v.60 Obtention of TiO₂ Rutile at Room Temperature through Direct Oxidation of TiCl₃ F. Pedraza;A. Vazquez
  15. J. Coll. and Inter. Sci. v.216 Low Temperature Synthesis of Nanometer-sized Crystalline TiO₂ Particles and Their Photoinduced Decomposition of Formic Acid S. Ito;S. Inoue;H. Kawada;M. Hara;M. Iwasaki;H. Tada
  16. Mater. Lett. v.43 Preparation of Nanocrystalline TiO₂Powders at Near Room Temperature from Peroxo-polytitanic Acid Gel W. Zhong-Chun;C. Jie-Feng;H. Xing-Fang
  17. J. Kor. Ceram. Soc. v.36 no.11 The Formation of Titania Sol in a Neutral Aquatic Solution S. I. Seok;M. S. Kim;T. S. Suh;C. H. Kwak;H. J. Kim
  18. J. Am. Ceram. Soc. v.82 no.4 Homogeneous Precipitation of TiO₂ Ultrafine Powders from Aqueous TiOCl₂ Solution S. J. Kim;S. D. Park;Y. H. Jeong
  19. J. Kor. Ceram. Soc. v.37 no.7 Preparation of Nanotubeshaped TiO₂ Powder D. S. Seo;J. K. Lee;H. Kim