초록
인듐 성분을 포함하는 원료용액을 분무열분해 시켜서 평균 입자크기 100 nm 이하의 인듐 산화물 나노 분말을 제조하였으며, 용액의 농도, nozzle tip 크기 및 공기의 유입속도 변화에 따른 생성된 분말들의 특성 변화를 파악하였다. 본 연구는 폐 ITO로부터 나노 크기의 ITO 분말을 제조하기 위한 전 단계 연구로 수행되었다. 원료용액 내의 인듐 성분의 농도가 40 g/l로부터 350 g/l로 증가됨에 따라 생성된 분말의 평균 입자크기는 20~30 nm로부터 50~60 nm로 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak의 강도는 점점 증가하고 비표면적은 감소되었다. Nozzle tip의 크기가 1 mm로부터 5 mm로 증가함에 따라 분말들의 평균 입자크기는 40 nm 정도로부터 100 nm 정도까지 점점 증가하고 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었으며, XRD peak 강도는 증가하는 반면 비표면적은 감소되었다. 반응로 내로 유입되는 공기의 압력이 0.1 kg/cm$^2$로부터 0.5 kg/cm$^2$로 증가되는 경우, 분말의 평균 입자크기는 90~100 nm로 현저한 변화를 나타내지 않았다. 반면 공기압력이 1 kg/cm$^2$ 및 3 kg/cm$^2$로 증가하는 경우에는 평균 입자크기가 50~60 nm 정도까지 감소하였으며, XRD peak 강도는 감소하고 비표면적은 증가되었다.
In this study, nano-sized indium oxide powder with the average particle size below 100 nm is prepared from the indium chloride solution by the spray pyrolysis process. The effects of the concentration of raw material solution, the nozzle tip size and the air pressure on the properties of powder were studied. As the indium concentration of the raw material solution increased from 40 g/l to 350 g/l, the average particle size of the powder gradually increased from 20 nm to 60 nm, yet the particle size distribution appeared more irregular, the intensity of a XRD peak increased and specific surface area decreased. As the nozzle tip size increased from 1 nm to 5 nm, the average particle size of the powder increased from 40 nm to 100 nm, the particle size distribution was much more irregular, the intensity of a XRD peak increased and specific surface area decreased. As the air pressure increased from 0.1 kg/cm$^2$ to 0.5 kg/cm$^2$, the average particle size of the powder varies slightly upto 90~100 nm. As the air pressure increased from 1 kg/cm$^2$ to 3 kg/cm$^2$, the average particle size decreased upto 50~60 nm, the intensity of a XRD peak decreased and the specific surface area increased.