• 제목/요약/키워드: $TiO_4$

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Structural and Morphological Behavior of TiO2 Rutile Obtained by Hydrolysis Reaction of Na2Ti3O7

  • Lee, Seoung-Soo;Byeon, Song-Ho
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권7호
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    • pp.1051-1054
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    • 2004
  • The structural transformation behavior of $Na_2Ti_3O_7$ by hydrolysis was investigated in mild and strong acidic aqueous medium. Compared with $K_2Ti_4O_9,\;Na_2Ti_3O_7$ exhibits quite different structural and morphological transformation behavior despite their similar layered structural characteristics. $TiO_2(B)$ obtained by heat treatment of $H_2Ti_3O_7\;at\;350^{\circ}C$ transforms to rutile $H_2Ti_3O_7\;at\;900^{\circ}C$. This temperature is much lower than $1200{\circ}C$, the temperature for anatase to rutile transition when $K_2Ti_4O_9$ is used as a starting titanate. A rectangular rod shape and size of $TiO_2(B)$ particles obtained from $Na_2Ti_3O_7$ is also different from a fibrous structure of $TiO_2(B)$ prepared using $K_2Ti_4O_9$. Rutile crystals of 100 nm diameter with a corn-like morphology and large surface area are directly obtained when the hydrolysis of $Na_2Ti_3O_7$ is carried out at $100^{\circ}C$ in a strong acid solution. The structure of starting titanates and the hydrolysis conditions are an important factor to decide the particle size and morphology of $TiO_2(B)\;and\;TiO_2$.

고순도.미립 $TiO_2$분말 제조에 관한 연구 -미립화 연구(III)- (Studies on Preparation of $TiO_2$Powder with High Purity and Fine Particle -A Study of Fine Particle(III)-)

  • 최병현;허혜경;지미정;정경원;김무경
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.944-948
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    • 2000
  • TiCl$_4$, 물 및 propanol의 혼합용액으로부터 가수분해하여 미립의 TiO$_2$분말을 제조할 때 HPC 첨가와 HPC 존재하에서 TiCl$_4$mole 농도 및 유기용매 처리를 했을 때 입자크기, 응집성 및 형태 등을 관찰하였다. HPC는 TiO$_2$합성시 steric dispersant로 작용하여 응집을 적게 하는 경향을 나타내었고 HPC를 첨가한 상태에서 TiCl$_4$의 mole 농도 변화는 입자크기에 크게 영향을 주었는데 TiCl$_4$mole 농도가 증가함에 따라 입자크기는 증가하였다. 또한 유기용제 처리는 분산 효과가 있었다.

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$CaO-TiO_2-P_2O_5$계 다공질 결정화 유리의 물성에 미치는 알카리 금속 산화물의 첨가효과 (Addition Effects of Alkali Metal Oxide on Some Properties of Porous Glass-Ceramics in the $CaO-TiO_2-P_2O_5$ System)

  • 장순규;최세영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권11호
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    • pp.1337-1345
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    • 1994
  • Glasses in the system of 45CaO-25TiO2-30P2O5 containing 1 mole% of M2O(M=Li, Na, K) were melted and crystallized. And their crystal phases were Ca3(PO4)2, CaTi4(PO4)6, and TiO2. Porous glass-ceramics with skeleton of two crystal phase CaTi4(PO4)6 and TiO2 were prepared by selective leaching of Ca3(PO4)2 with 0.1 N-HCl. Glass transition temperature(Tg) and crystallization temperature(Tc) were decreased by addition of 1 mole% alkali metal oxide. Pore size of porous glass-ceramics was increased with increasing heat treatment temperature and its dependence on heat treatment temperature was decreased with addition of Na2O and K2O. It was found that porous glass-ceramics of parent glass and containing 1mole% M2O(M=Li, Na, K) composition had maximum specific surface area, porosity and maximum of crystallzed phase by heat treatment at 80$0^{\circ}C$, 76$0^{\circ}C$, 78$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ respectively.

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Photocatalytic degradation of organic compounds by 2-ethylimidazole-treated titania under visible light illumination

  • Seo, Jiwon;Jeong, Junyoung;Lee, Changha
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권3호
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    • pp.223-229
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    • 2019
  • Titania modified by 2-ethylimidazole (2-EI) (denoted as $2-EI-TiO_2$) demonstrated visible light photocatalytic activity for the degradation of organic compounds. $2-EI-TiO_2$ was a bright brown powder that exhibited similar crystallinity and morphology with the control $TiO_2$. A diffuse reflectance spectrum indicated that $2-EI-TiO_2$ absorbs visible light of all wavelengths. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed the cationic state of nitrogen species (e.g. Ti-O-N) on the surface of $2-EI-TiO_2$. Visible light-illuminated $2-EI-TiO_2$ degraded $10{\mu}M$ 4-chlorophenol (4-CP) by approximately 85% in 4 h. The photochemical activity of $2-EI-TiO_2$ was selective in targeting the organic compound. The repeated use of $2-EI-TiO_2$ decreased the photocatalytic activity for the 4-CP degradation. Experiments using radical scavengers and oxidant probes revealed that the oxidation by photogenerated holes is responsible for the degradation of organic compounds by illuminated $2-EI-TiO_2$ and the role of $^{\bullet}OH$ is negligible.

소결온도에 따른 (1-x)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties of (1-X)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) Ceramics with Sintering Temperature)

  • 김재식;최의선;이문기;이영희
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권2호
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • The microwave dielectric properties and microstructure of the (1-x)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) ceramic were, investigated. The specimens were prepared by the conventional mixed oxide method with sintering temperature of $1350^{\circ}C$$1425^{\circ}C$. According to the XRD patterns, the (1-x)$Mg_4Ta_2O_{9-x}TiO_2$(X=0, 0.3, 0.4) ceramics have the $Mg_4Ta_2O_{9}$ phase(hexagonal). The dielectric constant($\varepsilon$$_{\gamma}$) and density increased with sintering temperature and mole fraction of x. To improve the quality factor and the temperature coefficient of resonant frequency, TiO$_2$($\varepsilon_{r}$=100, $Q{\times}f_{r}$=40,000GHz, $\tau$$_{f}$=+450 ppm/$^{\circ}C$) was added in $Mg_4Ta_2O_{9}$ ceramics. In the case of the $0.7Mg_4Ta_2O_{9}$-$0.3TiO_2$ and the $0.6Mg_4Ta_2O_{9}$-$0.4TiO_2$ceramics sintered at $1400^{\circ}C$ for 5hr., the microwave dielectric properties were $\varepsilon$$_{\gamma}$=11.72, $Q{\times}f_{r}$=126,419GHz, $\tau_{f}$=-31.82 ppm/$^{\circ}C$ and $\varepsilon_{r}$=12.19, $Q{\times}f_{r}$=109,411GHZ, $\tau$$_{f}$= -17.21 ppm/$^{\circ}C$, respectively.

Pitch 코팅된 TiO2에 대한 광촉매 효과 (Photocatalytic effect for the pitch-coated TiO2)

  • 진명량;배장순;오원춘
    • 분석과학
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    • 제19권4호
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    • pp.301-308
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    • 2006
  • 본 연구에서 $CCl_4$용해 방법을 이용하여 피치 코팅한 $TiO_2$(anatase형)시료를 제조하였으며, 피치와 $TiO_2$의 비율이 피치 처리한 $TiO_2$시료의 광활성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. BET 비표면적은 피치의 함량에 의존하였으며 피치의 함량이 증가함에 따라 증가하는 특성을 보였다. 시료의 표면상태 및 원소분석은 SEM와 EDX를 통하여 분석하였으며, 미세구조는 XRD를 통해서 연구하였다. 또한 제조한 광촉매의 광활성으로 UV/VIS를 조사한 것을 특성분석을 하였다. SEM사진으로 보면 피치의 첨가량이 많기 때문에 피치의 분포상태를 분명하게 관찰할 수 있으며, EDX원소 분석결과는 피치 코팅한 $TiO_2$ 광촉매에서 C, O, S와 Ti 같은 네 가지 원소가 존재하였다. 코팅과정 후에도 $TiO_2$ 상은 anatase형을 나타내고 있었다. 피치 코팅한 $TiO_2$은 처리하지 않는 $TiO_2$보다 MB의 UV광분해 효력이 더 우수하였다. 그리고 시료에 $TiO_2$양이 감소함에 따라 MB의 UV광분해 효력이 감소하였다.

ZnO로 후처리된 TiO2 광전극을 이용한 고효율의 염료감응형 태양전지의 개발 (Development of Highly Efficient Dye-Sensitized Solar Cells Using ZnO Post-Treated TiO2 Photoelectrodes)

  • 박준용;윤병로;김태오
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.419-425
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    • 2017
  • In this study, an efficient dye-sensitive solar cells (DSSC) was developed after post-treatment of ZnO on $TiO_2$ photoelectrode. The $TiO_2$ electrode with ZnO post treatment was prepared with Titanium isoporopoxide in Zinc Nitrate Hexahydrate aqueous solution by incineration for 30 min at $450^{\circ}C$. The ZnO-post treated $TiO_2$ electrode showed strong dispersion force between particles in relation to the control $TiO_2$, referring high specific surface area and dye-adsorption rate. Proper addition of ZnO enhanced electron mobility and reduced internal resistance and electron recombination. Light conversion efficiency of DSSCs containing the ZnO-posttreated $TiO_2$ electrode increased 35.4% when compared to the DSSCs using $TiO_2$ electrode. It is similar to the DSSCs with $TiCl_4$ post treatment $TiO_2$ electrode. Increasing of light conversion efficiency was due to high specific surface area and dispersion force, and low dye-adsorption rate and electron recombination. Taken together, ZnO may be used as posttreatment of photoelectrode and replaced $TiCl_4$ that has high toxicity and causticity.

액상 TCE 제거반응을 위한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매 (Heterogeneous Oxidation of Liquid-phase TCE over $CoO_x/TiO_2$ Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$$Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

V$_2$O$_5$의 첨가가 (Zr$_{0.8}$,Sn$_{0.2}$)TiO$_4$의 마이크로파 유전특성에 미치는 영향 (Effect of V$_2$O$_5$ Addition on Microwave Dielectric Properties of (Zr$_{0.8}$,Sn$_{0.2}$)TiO$_4$)

  • 이경호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.27-32
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    • 2001
  • ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 소결온도를 저하시키고 품질계수 향상의 목적으로 첨가한 $V_2O_5$가 다른 donor형태의 화합물과 달리 품질계수의 저하를 가져오는 원인을 $Ta_2O_5$가 첨가된 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$와 미세 구조변화, 전기전도도, 산화상태의 관점에서 비교 분석하였다. 일반적으로 donor형태의 화합물의 첨가는 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 산소공공의 농도를 감소시켜 품질계수의 증가를 가져오는 것으로 알려져 있다. $V_2O_5$의 첨가의 경우는 액상소결에 의한 결정입계상 존재, 섬유상 형태의 $V_2O_5-TiO_2$rich 이차상 형성 및 Vanadium 이온의 산화상태 불안정에서 기인된 산소공공의 농도 증가가 복합적으로 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 품질계수 저하 요인으로 작용하였다.

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$Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-CaTiO_3$계 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-CaTiO_3$ ceramic systems)

  • 윤상옥;김대민;심상흥;강기성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.139-142
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    • 2003
  • Microwave dielectric properties of $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-CaTiO_3$ ceramic systems were investigated with calcination temperatures and amounts of $CaTiO_3$ in the range of 0.2 to 0.4mol. $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3$ ceramics having orthorhombic crystal structure could be synthesized at $750^{\circ}C$ and sintered well at $1250^{\circ}C$. They showed the dielectric constant of 26, quality factor($Q{\times}f_o$) of 13,000 and temperature coefficient of resonant frequency(${\tau}_f$) of $-49{\pm}2ppm/^{\circ}C$ With adding the $CaTiO_3$ amount the dielectric constant and ${\tau}_f$ increased due to the solute of $CaTiO_3$ but the quality factor decreased. The 0.7$Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-0.3CaTiO_3$ ceramic showed the dielectric constant of 44, quality factor($Q{\times}f_o$) of 12,000 and ${\tau}_f$ of $-9{\pm}1ppm/^{\circ}C$.

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