• 제목/요약/키워드: $TiO_4$

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Synthesis and High Photocatalytic Activity of Zn-doped TiO2 Nanoparticles by Sol-gel and Ammonia-Evaporation Method

  • Nguyen, Thanh Binh;Hwang, Moon-Jin;Ryu, Kwang-Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권1호
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    • pp.243-247
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    • 2012
  • Photocatalysis has been applied to decompose the waste and toxic materials produced in daily life and in the global environment. Pure $TiO_2$ (Zn-$TiO_2$-0) and Zn-doped $TiO_2$ (Zn-$TiO_2$-x, x = 3-10 mol %) samples were synthesized using a novel sol-gel and ammonia-evaporation method. The Zn-doped $TiO_2$ samples showed high photocatalytic activity for the degradation of methylene blue (MB). The physicochemical properties of the samples were investigated using XRD, SEM, ICP, DLS and BET methods. In addition, the most important measurement of photocatalytic ability was investigated by a UV-vis spectrophotometer. The effects of the mol % of zinc ion doping in $TiO_2$ on photocatalytic activity were studied. Among the mol % Zn ions investigated, the Zn-$TiO_2$-9 sample showed the highest photoreactivity. This sample removed 91.4% of the MB after 4 h, while the pure $TiO_2$ only removed 46.4% of the MB.

$BaTiO_3$에서 $Cd_5(PO_4)_3Cl$의 첨가로 인한 Curie 온도변화 (Variation of the Curie Temperature in $BaTiO_3$ Doping $Cd_5(PO_4)_3Cl$)

  • 김광철
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.95-99
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    • 2011
  • $(1-x)BaTiO_3+(x)Cd_5(PO_4)_3Cl$ ceramics were prepared by the conventional ceramic technique, i.e., solid state reaction at high temperature. The concentration of $Cd_5(PO_4)_3C$ was varied from 0.01 to 0.15 mole fraction. In order to study the phase transitions of our ceramics, the Raman scattering spectra were measured as functions of concentration x and temperature. It was found that the soluble limit of $Cd_5(PO_4)_3Cl$ in $BaTiO_3$ was the x=0.05 composition and $BaTiO_3$ phase disappeared above x=0.10. A new phase identified as $Ba_4Ti_3P_2O_{15}$ was detected in all samples of our compositions. The Curie temperature shifts up to $130^{\circ}C$ as the concentration x increases from zero to 0.05 and shift down to $95^{\circ}C$ as further increases to 0.08. For the increase of the Curie temperature, it is suggested that it can result from the inhibition of displacement of $Ti^{4+}$ in the distorted octahedron due to well dispersed $Ba_4Ti_3P_2O_{15}$ and $Cd_5(PO_4)_3Cl$ phase.

졸-겔법에 의해 합성된 Li4/3Ti5/3O4의 전기화학적 특성 (The Electrochemical Properties of Li4/3Ti5/3O4 Synthesized by Sol-Gel Process)

  • 이진식;이철태
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.73-79
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    • 1999
  • 초격자 구조의 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 lithium acetate (LA)와 titanium n-butoxide (TNB)의 혼합 용액을 이용한 졸겔법으로 합성하였다. 이때 얻어진 겔상은 TNB/LA 몰비 5/4에 AA/TNB의 몰비 0.125를 혼합한 clear sol 용액에 $NH_4OH/TNB$ 몰비 0.35와 $H_2O/TNH$ 몰비 3.5를 첨가하여 얻었으며, $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 xerogel을 $600^{\circ}C$에서 30시간 동안 열처리하여 제조하였다. 그리고 합성된 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 0.5~3.0 V의 전위 영역에서 $0.15mA/cm^2$의 전류밀도로 Li/1M $LiClO_4(in\;PC)/Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 구성하여 실험한 결과 174 mAh/g의 초기 용량을 나타냈으며, 25 cycle 동안 27.3%의 용량 감소를 나타냈다.

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화학 증착법에 의한 $TiO_2$ 초미분의 제조 및 입자 특성에 관한 연구 (Synthesis and Characterization of $TiO_2$ Ultrafine Powder by Chemical Vapor Deposition)

  • 염선민;이성호;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.37-44
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    • 1995
  • TiO2 fine powders were synthesized using oxygenolysis and hydrolysis reaction of TiCl4 vapor in gas phase. The TiO2 powder synthesized showed morphological differences depending on reaction system as follows: TiCl4-O2 reaction system produced the monosized particles having polyhedral shape with well-defined crystal planes and the particles did not agglomerate into secondary particles. TiCl4-H2O reaction system, whereas, produced the spherical secondary particles which consisted of fine primary particles. Other powder characteristics such as particle size, impurity content and rutile content are also reported in this study.

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펄스레이저 증착법으로 제작된 $Bi_4Ti_3O_{12}/LaAlO_3$ 박막과 $Bi_4Ti_3O_{12}/YBa_2Cu_3O_{7-x}/LaAlO_3$ 복합구조의 에피 성장 (Epitaxial Growth of Pulsed-Laser Deposited Bi4Ti3O12/LaAlO3 Thin Films and Bi4Ti3O12/YBa2Cu3O7-x/LaAlO3 Heterostructure)

  • 조월렴;조학주;노태원
    • 한국결정학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.85-92
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    • 1994
  • 펄스 레이저 증착법을 이용하여 강유전체 Bi4T13012 박막을 laA109(001) 위에 성장시켰다. 넓은 영역의 온도에서 증착한 박막의 상 형성과 구조적 성질을 X선 회절법을 이용하여 조사하였다. 740℃에서 증착한 박막은 박막의 c-축이 기판에 수직한 형태의 에피 성장의 경향을 보인다. 펄스 레이저 증착법을 이용하여 Bi4Ti3O12/YBa2Cu3O7-x/LaAlO3 복합구조를 in-situ 성장시켰다. Yba2Cu3O7-x의 a-, b-축이 LaAlO3와 완벽하게 평행하게 배열되어 있지 않음에도 불구하고, Bi4Ti3012 박막은 에피 성장의 경향을 보인다.

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수용액 및 비수용액에서 양극산화법으로 형성된 TiO2 나노튜브의 구조 연구 (Morphological Studies on TiO2 Nanotubes Formed by Anodizing in Aqueous and Non-Aqueous Solutions)

  • 김병조;문성모;정용수;김병관
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.180-186
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    • 2010
  • $TiO_2$ nanotubes were formed on Ti by anodizing in 1 M $H_3PO_4$ + 0.3 M HF and 0.1 M $NH_4F$ + 2% $H_2O$ in ethylene glycol, and their surface and cross-sectional morphologies were observed using FE-SEM as a function of anodizing time and applied voltage. The cross-section of the $TiO_2$ nanotubes was readily observed from the small pieces of nanotubes remaining near the scratch lines after scratching of the anodized surface. $TiO_2$ nanotubes was observed to grow faster and thicker in non-aqueous solution than in aqueous solution. Diameter of $TiO_2$ nanotubes was proportional to the applied voltage, irrespective of the type of the electrolyte, and it is recommended to use non-aqueous solutions for the preparation of larger diameter of $TiO_2$ nanotubes.

$Bi2O_3$ 첨가량 및 소결온도에 따른$(Bi_xBa_{0.6-x}Sr_{0.4})TiO_3$[BBST] 세라믹스의 구조적 특성 (The structural properties of the $(Bi_xBa_{0.6-x}Sr_{0.4})TiO_3$[BBST] ceramics with the sintering temperature and addition of $Bi2O_3$)

  • 남성필;이상철;임성수;이성갑;이영희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.85-87
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    • 2002
  • The $(Ba_xBi_{0.6-x}Sr_{0.4})TiO_3$[x=0.1, 0.2, 0.3] ceramics were prepared by conventional mixed oxide method The structural properties of the $(Ba_xBi_{0.6-x}Sr_{0.4})TiO_3$[x=0.1, 0.2, 0.3] ceramics with the sintering temperature($1200^{\circ}C,\;1250^{\circ}C,\;1300^{\circ}C$) were investigated by XRD, SEM, EDS. Increasing the sintering temperature, the intensity of the $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$ (100), (110), (111), (200), (310) peaks and $SrBi_4Ti_4O_{15}$ (319), (040) peaks were increased. The gram of the $(Bi_{0.2}Ba_{0.4}Sr_{0.4})TiO_3$ ceramics sintered at $1250^{\circ}C$ were fine and uniform. Increasing the sintering temperature. the average gram size of the $(Bi_{0.2}Ba_{0.4}Sr_{0.4})TiO_3$ ceramics were decreased. The density of $(Bi_{0.1}Ba_{0.5}Sr_{0.4})TiO_3$ ceramics sintered at $1250^{\circ}C$ was 5.4524 [$g/cm^2$].

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Role of HCl in Atomic Layer Deposition of TiO2 Thin Films from Titanium Tetrachloride and Water

  • Leem, Jina;Park, Inhye;Li, Yinshi;Zhou, Wenhao;Jin, Zhenyu;Shin, Seokhee;Min, Yo-Sep
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권4호
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    • pp.1195-1201
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    • 2014
  • Atomic layer deposition (ALD) of $TiO_2$ thin film from $TiCl_4$ and $H_2O$ has been intensively studied since the invention of ALD method to grow thin films via chemical adsorptions of two precursors. However the role of HCl which is a gaseous byproduct in ALD chemistry for $TiO_2$ growth is still intriguing in terms of the growth mechanism. In order to investigate the role of HCl in $TiO_2$ ALD, HCl pulse and its purging steps are inserted in a typical sequence of $TiCl_4$ pulse-purge-$H_2O$ pulse-purge. When they are inserted after the first-half reaction (chemisorption of $TiCl_4$), the grown thickness of $TiO_2$ becomes thinner or thicker at lower or higher growth temperatures than $300^{\circ}C$, respectively. However the insertion after the second-half reaction (chemisorption of $H_2O$) results in severely reduced thicknesses in all growth temperatures. By using the result, we explain the growth mechanism and the role of HCl in $TiO_2$ ALD.

질소산화물 제거를 위한 TiO2-mayenite 제조 방법에 관한 연구 (Investigation on the Preparation Method of TiO2-mayenite for NOx Removal)

  • 박지혜;박정준;박희주;이광복
    • 청정기술
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    • 제26권4호
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    • pp.304-310
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    • 2020
  • 다양한 건축재료에 광촉매(TiO2)를 적용하기 위하여 TiO2-mayenite를 제조하였다. TiO2는 졸-겔법을 사용하여 titanium isopropoxide (TTIP)와 urea를 1:1의 비율로 고정하여 합성하였다. 그 후 온도범위 400 - 700 ℃로 소성하여 온도에 따른 특성을 분석하였다. TiO2의 물리 및 화학적 특성은 BET, TGA 그리고 XRD를 통해 분석되었다. 질소산화물 제거 실험은 KS L ISO 22197-1에 의거하여 1 시간 동안의 NO의 농도변화를 측정하여 확인하였다. 제조된 입자들은 600 ℃ 이하에서 아나타제 결정구조를 나타내었고, TiO2 (urea)-400에서 2.35 µmol h-1의 가장 높은 질소산화물 제거율을 나타내었다. TiO2-mayenite는 TiO2 분산 용액을 스프레이하는 방법(s/s)과 졸-겔 상태의 용액을 스프레이 하는 방법(g/s)으로 제조하였다. BET와 XRD 분석을 통하여, 제조된 TiO2-mayenite는 졸-겔 상태의 용액을 스프레이 하여 제조한 5-TiO2 (g/s) 입자가 열처리에도 결정구조를 유지하는 것을 확인하였다. 또한 질소산화물 제거 실험에서도 5-TiO2 (g/s)-500 입자에서 0.55 µmol h-1의 가장 높은 제거율을 나타내었다. 결론적으로 TiO2-mayenite를 제조하기 위하여 TiO2는 졸-겔 상태에서 mayenite에 결합시켜야 결정구조를 유지하며, 높은 질소산화물 제거 능력을 나타내는 것을 확인하였다.

다공성 $ZrTiO_4$ 재료의 제조 및 특성 (Fabrication and characteristics of porous ceramics from $ZrTiO_4$ based ceramic material)

  • 허근;명성재;이용현;전명표;조정호;김병익;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.5-9
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    • 2008
  • 코디어라이트는 낮은 열팽창계수를 가지나, 디젤 배기가스 담체로써 사용하기에는 기계적 강도가 낮고, 황에 대한 내산성이 취약한 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 $SiO_2,\;Al_2O_3$, MoOx, $Cr_2O_3$$Nb_2O_5$가 첨가된 $ZrTiO_4$의 물성을 XRD, SEM, UTM 및 열팽창계수 측정 장치를 사용하여 측정하고 분석하였다. $ZrTiO_4$$TiO_2$$ZrO_2$를 출발원료로 볼빌에서 혼합한 후 $1240^{\circ}C$ 이상의 온도에서 3시간 하소함으로써 monoclinic 구조로 합성되었다. 꺽임강도 및 열팽창계수 측정용 시편은 $ZrTiO_4$와 첨가제를 혼합 성형하고, $1300^{\circ}C$에서 3 시간 소성함으로써 얻어졌다. 소결된 시편의 기공율은 첨가제의 함량이 5%로 증가함에 따라 첨가제의 종류에 관계없이 감소하였으나, 첨가제의 함량이 10% 로 증가하면 기공율은 포화되었다. 꺾임강도는 $Al_2O_3$를 5, 10 wt% 첨가 시 큰 폭으로 증가하였으나, 나머지 첨가제에 대해서는 꺾임강도가 감소하였다. $ZrTiO_4$의 열팽창계수 $(1000^{\circ}C)$$Nb_2O_5$를 제외하고는 첨가제가 증가할수록 계속적으로 감소하였으며, 특히, $SiO_2$가 첨가된 경우 가장 낮은 열팽창계수를 나타내었다.