• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권7호
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• pp.2200-2206
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• 2012

One-dimensional $TiO_2$ array grown on optically transparent electrode holds a promise as a photoelectrode for photoelectrochemical water splitting; however, its crystal structure is rutile, imposing constraints on the potent use of this nanostructure. To address this issue, a heterojunction with type-II band alignment was fabricated using atomic layer deposition (ALD) technique. One-dimensional core/shell structured $TiO_2$/ZnO heterojunction was superior to $TiO_2$ in the photoelectrochemical water splitting because of better charge separation and more favorable Fermi level. The heterojunction also possesses better light scattering property, which turned out to be beneficial even for improving the photoelectrochemical performance of semiconductor-sensitized solar cell.

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.357-362
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• 2015

새로운 형태의 $TiO_2$가 합성된 코코넛 껍질 분말 복합체를 제조하기 위해 솔-젤 합성법과 열처리를 사용하였고, 제조된 TCSPC는 MB를 대상으로 제거효율을 평가하였다. TCSPC를 제조하기 위한 최적의 조건은 반응표면분석법의 중심합성설계법을 사용하여 조사하였다. 소성온도가 $400^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$ 증가함에 따라 BET 비표면적은 $254m^2/g$에서 $398m^2/g$로 증가하고 기공용적, 기공률 또한 증가하며, 그 이유는 소성공정 시 발생한 열분해(pyrolysis)에 의해 코코넛 껍질 분말이 가지고 있는 헤미셀룰로우스, 셀룰로우스, 그리고 리그닌과 같은 물질들의 polymerization 반응 때문인 것으로 판단된다. 코코넛 껍질 분말의 양이 10 g에서 20 g으로 증가 할수록 BET 비표면적은 $303m^2/g$에서 $398m^2/g$로 증가하였으며, 30 g으로 증가 시에는 BET 비표면적은 $345m^2/g$으로 감소하는 경향을 나타내었다. Response optimization을 사용하여 얻은 최적의 합성조건은 소성온도 $642^{\circ}C$, 코코넛 껍질 분말 주입량이 22.7 g으로 나타났다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.71-71
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• 2011

전류를 흘렸을 때 양극과 음극에 따라 움직이는 미세한 나노입자를 이용하여 색, 글자, 그림 등을 표시하는 응용디스플레이 기술이 전기영동디스플레이(electrophoretic display)이다. 최근 전자종이 등 상품화가 진행되면서 전기영동디스플레이에 대한 관심증대와 함께 기술개발이 지속적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 분산중합을 이용하여 $TiO_2$ core 입자에 polystyrene을 shell로 코팅하여 마이크로캡슐형의 전기영동디스플레이에 적합한 입자를 제조하고 성능을 분석하였다. 먼저 분산제의 종류, 모노머의 농도, 개시제의 농도에 따라 제조된 대전복합입자의 크기 및 분포를 보면, 분산제의 종류를 달리 하였을때를 제외하고 대체로 균일하였다. 입경의 변화를 보면, 약 200-300nm의 $TiO_2$가 개질에 의해 400-500nm의 입경을 나타내는 것으로부터 200nm 두께의 shell층을 갖는다는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 분산제의 종류에 따라서는 분산제를 사용하지 않는 경우가 오히려 제조된 입자의 분포가 균일함을 알 수 있었고 모노머의 농도에 따른 변화는 볼 수 없었으며 입경분포가 균일한 입자가 제조되었음을 알 수 있었다. 대전복합입자의 TGA 곡선으로부터 $300^{\circ}C$ 부근에서 polystrene shell에 의한 분해를 볼 수 있었고 $600^{\circ}C$ 이후에 잔류된 core의 $TiO_2$ 입자를 확인 할 수 있었다. 이 결과로부터 $TiO_2$ core-polystyrene shell형의 전자 종이용 대전복합입자의 제조를 확인 할 수 있었다. 또한 제조된 대전복합입자의 zeta potential을 보면, (+)전하를 띄며 64.8mV의 비교적 높은 zeta potential을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 $TiO_2$ 대전복합입자와 같은 방법으로 제조된 흑색 대전복합입자를 혼합하여 cell test를 측정한 결과, cell에 ${\pm}$10V의 저전압을 가했을 때에도 비교적 응답속도가 빠른 입자의 구동현상을 확인 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제16권12호
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• pp.754-760
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• 2006

Mercaptoundecanoic acid (MUA) has been used to enhance the dispersity of Au nanoparticles in organic solvent and the affinity between the Au nanoparticles surface and titanium dioxide shell in the synthesis of $Au/TiO_2$ core-shell composite nanoparticles. The dispersity of the MUA-coated Au nanoparticles in ethanol aqueous solution with different concentration of $H_2O$ was investigated by UV-Vis. absorption spectrum and the coating amount of MUA was varied from 0.02 mM to 1.0 mM. The MUA-coated Au nanoparticles were highly dispersed in pure $H_2O$ in the wide range of the coating amount of MUA. On the contrary, the MUAcoated Au nanoparticles showed an enhanced stability in the ethanol/$H_2O$=8/2 mixed solution only when the coating amount of MUA was 0.05 mM, and in the ethanol/$H_2O$=7/3 mixed solution when the coating amount of MUA was in the range from 0.02 mM to 0.17 mM. From this systematic study, it can be inferred that the stability and the dispersibility of Au nanoparticles in organic solvents are highly sensitive towards the amount of MUA coating.

• 분석과학
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• 제21권3호
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• pp.237-243
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• 2008

착체중합법과 sol-gel법을 이용하여 ZnO 나노입자 표면상에 $TiO_2$ 입자를 코팅한 나노 코아쉘 구조를 제조하였다. 착체중합법으로 제조된 ZnO 입자는 평균입도가 약 100 nm, sol-gel법으로 제조된 $TiO_2$ 입자는 10 nm 이하의 크기로 각각 구성되었다. $ZnO@TiO_2$ 나노 코아쉘 구조의 평균입도는 약 150 nm의 크기를 나타내었다. 착체중합법으로 제조된 구형의 ZnO 나노 입자는 콜로이드상의 $TiO_2$ 입자의 균일한 표면흡착으로 인해 착체중합법으로 제조된 ZnO 입자의 입자간 응집이 크게 제어되었다. ZnO와 $TiO_2$의 이종 입자간의 표면전하는 pH 7 근처의 중성 영역에서 iso-electric point (IEP)의 차이로 인하여 - 로 대전된 $TiO_2$와 + 로 대전된 ZnO 나노입자의 이종의 입자들이 쿨롱의 인력에 의해 서로간의 결합을 하게 되고, 결합을 이룬 $ZnO@TiO_2$ 나노 코아쉘 구조가 표면 전하가 zero가 되어 발생하게 된다.

• 공업화학
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• 제32권6호
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• pp.690-694
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• 2021

본 연구에서는 글루코스를 전구체로 사용하여 수열합성방법을 통해 구형탄소입자(carbon sphere, CS)를 제조하였다. 200 nm, 500 nm, 1,200 nm 크기의 중공형 TiO₂ (H-TiO₂)는 CS/TiO₂ core-shell 구조를 졸-겔 법과 열처리 방법으로 합성하였다. FE-SEM, HR-TEM, XRD 분석을 통하여 H-TiO₂의 물리적 특성을 측정하였다. H-TiO₂/polyacrylate (PA) 복합체의 UV-Vis-NIR 분석을 통해 색상변화와 일사반사율을 얻었으며, 실험실에서 제작한 차열온도 측정기를 통해 차열온도를 측정하였다. H-TiO₂/PA 복합체는 열전도도가 낮은 건조공기로 채워진 중공구조에 의한 우수한 차열 특성과 근적외선 반사율을 보였다. H-TiO₂/PA 복합체에서 중공구의 크기가 증가함에 따라 열차단 특성이 증가하였다. 1,200 nm 중공 크기의 H-TiO₂를 혼합한 PA 필름에서 측정된 차열온도가 투명 유리판의 차열온도보다 26 ℃ 감소하였다.

• 공업화학
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• 제18권2호
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• pp.183-187
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• 2007

대구경 실리카 입자를 사용하여 실리카/티타니아 코어-쉘 입자를 제조하였으며, 반복 코팅에 의해 티타니아 코팅 층의 두께를 조절하였다. 티타니아 코팅층의 두께는 코팅횟수를 1회에서 3회로 늘림에 따라 8 nm에서 38 nm로 증가하였다. 코팅 후 입자의 표면은 티타니아 코팅 층으로 인해 거칠어 졌으며 비표면적도 3~25배 증가하였다. 티타니아가 코팅된 실리카 입자의 특성은 FE-SEM, 제타전위기, BET, XRD 등을 이용해 분석하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권1호
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• pp.85-88
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• 2012

DSCs are based on a dye-adsorbed porous $TiO_2$ layer as a photo electrode [1]. Under the illumination, dye molecules are excited and electrons are produced. The injected electrons in the conduction band of $TiO_2$ may recombine with the electrolyte. To obtain high performance DSCs, it is essential to retard the recombination. The charge recombination can be reduced by forming core-shell structure. In this work, we investigated the core-shell structure with $Al_2O_3$ and MgO coating layer on the porous $TiO_2$ layer. We confirmed the photovoltaic properties by I-V characteristics. The current and the efficiency was improved. In addition to, Through decrease in the width of EIS arc, which is the sum of the interfacial charge transfer resistances of both electrodes, we can be indicated that the block effect.

• 청정기술
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• 제8권4호
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• pp.173-180
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• 2002

본 연구에서는 MLCC의 원료인 $BaTiO_3$ 분말에 첨가제를 코팅한 core-shell 구조의 복합분말을 제조하였다. 이러한 복합분말은 MLCC 제조공정에서 VOC의 배출을 억제할 뿐만 아니라, MLCC의 초고용량화 및 신뢰성 향상을 목적으로 한다. 첨가제의 성분 및 함량은 국내 MLCC 제조기업으로부터 조사하였으며, 본 연구에서는 $Y_2O_3$와 $MnCO_3$ 두 성분에 대하여 연구하였다. 두 성분의 염은 $70^{\circ}C$이상의 반응온도에서 요소분해반응을 통해서 $BaTiO_3$분말의 표면에 동시에 그리고 균일하게 코팅될 수 있음이 확인되었다. 원소분석 결과, 코팅성분의 함량은 초기에 설정한 값과 근접하게 유지됨을 알 수 있었다. 본 연구실험 결과, 첨가제의 균일코팅을 위해서는 PVP 등의 분산제 역할이 크지 않은 반면, 반응온도 및 반응시간의 최적상태 유지가 매우 중요함이 확인되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1471-1472
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• 2011

최근 경재적인 한계를 드러내고 있는 실리콘 태양전지의 대안으로 주목받고 있는 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리에 기초하여 빛이 입사하면 염료 분자가 포톤을 흡수해 여기하면서 전자를 방출함으로써 기전력을 발생시키는 원리로 동작한다. 염료에서 발생된 전자는 $TiO_2$의 conduction band로 주입되어 확산을 통해 TCO 기판으로 이동한다. 이때 다공성 나노구조의 $TiO_2$ 표면과 전해질의 접촉이 발생하게 되고 이로 인해 $TiO_2$ conduction band의 전자와 전해질의 $I_3{^-}$ 간의 재결합이 발생하게 되는데 이것은 DSC의 기능을 저하시키는 요인 중의 하나이다. 이러한 문제점은 $Al_2O_3$, ZnO, MgO, $BaTiO_2$ 등의 표면처리에 의한 core-shell 나노구조를 형성함으로써 해결할 수 있다. 본 연구에서는 aluminum isopropoxidee와 magnesium chloride 혼합 용액을 사용하여 core-shell 나노구조를 형성하여 셀을 제작하고, 완성된 셀의 출력특성과 내부 임피던스의 변화를 측정, 분석함으로써 단일 용액을 사용하였을 때에 비해 효과적인 재결합 감소와 광전압의 상승효과를 확인할 수 있었다.