• 제목/요약/키워드: $V_2O_5/TiO_2$

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Ti-6Al-4V 합금 표면에 생성된 $TiO_2$ 나노튜브의 전석회화 처리 (Precalcification Treatment of $TiO_2$ Nanotube on Ti-6Al-4V Alloy)

  • 김시정;박지만;배태성;박은진
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • 연구목적: 최근 치과용 임플란트의 임상 경향이 전체 치료기간을 줄일 수 있는 방법에 관심이 집중됨에 따라 불활성의 티타늄 임플란트 표면에 활성을 부여하기 위한 다양한 표면처리 방법이 검토되고 있다. 본 연구에서는 높은 강도가 요구되는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있지만 표면 특성이 순 티타늄에 비해 떨어지는 Ti-6Al-4V 합금의 골전도성을 개선할 목적으로 시행되었다. 연구 재료 및 방법: $20{\times}10{\times}2\;mm$의 Ti-6Al-4V 합금판을 준비한 다음 $TiO_2$ 나노튜브를 형성하기 위해 DC 정전원 장치의 양극과 음극에 각각 시편과 백금판을 결선하고 0.5 M $Na_2SO_4$와 1.0 wt% NaF를 함유하는 전해액을 사용하여 전압 20 V와 전류밀도 $30\;㎃/cm^2$ 조건에서 2시간 동안 양극산화 처리하였다. $TiO_2$ 나노튜브 형성 후 산화 피막층의 결정화를 유도하기 위해 $600^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였고, 표면활성도를 개선하기 위해 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 5시간 침적을 시행하였다. 준비한 시편의 표면 반응성을 조사하기 위해 pH와 무기이온의 농도를 사람의 혈장과 유사하게 조절한 Hanks 용액 (H2387, Sigma Chemical Co., USA)에 2주간 침적하였다. 결과: 20 V에서의 양극산화처리로 직경 48.0 - 65.0 ㎚ 범위의 무정형의 $TiO_2$ 나노튜브가 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 생성되는 양상을 보였다. $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 상대적으로 강한 anatase 피크와 함께 rutile 피크가 관찰되었다. $TiO_2$ 나노튜브의 표면활성도는 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 개선되었다. 열처리와 전석회화 처리 후 SBF에 침적한 결과, $TiO_2$ rutile 피크의 상대적 강도는 크게 증가되었지만 HA의 석출은 저하되는 경향을 보였다. 결론: 이상의 결과로 미루어 볼 때, 양극산화 처리한 $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서의 열처리에 의해 피막층이 안정화되고, 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 표면에 인산칼슘층을 형성하는 것이 표면활성도를 개선하는데 유효함을 알 수 있었다.

Epitaxial하게 증착된 rutile-$TiO_2$와 anatase-$TiO_2$ 박막의 구조적 성질과 광전 성질에 대한 연구 (Structural and photovoltaic properties of epitaxial futile and anatase filles)

  • 박배호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.480-483
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    • 2001
  • Epitaxial rutile-TiO$_2$ and anatase-TiO$_2$ films were grown at 80$0^{\circ}C$ on $Al_2$O$_3$ (1102) and LaAlO$_3$ (001), respectively, using pulsed laser deposition. The formation of different phases on different substrates could be qualitatively explained by the atomic arrangements at the interfaces. We also successfully deposited epitaxial rutile-TiO$_2$ and anatase-TiO$_2$ films on conductive RuO$_2$ and La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ electrodes, respectively Using a Kelvin probe, we measured the photovoltaic properties of these multilayer structures. A rutile-TiO$_2$ film grown on RuO$_2$ showed a very broad peak in the visible light region. An epitaxial anatase-TiO$_2$ film grown on La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_3$ showed a strong peak with a threshold energy of 3.05 eV 3.05 eV

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상용 $V_2O_5/TiO_2$ 촉매의 바나듐 함량이 SCR 반응성과 $SO_2$ 내구성에 미치는 영향 (Effect of Vanadium Oxide Loading on SCR Activity and $SO_2$ Resistance over $TiO_2$-Supported $V_2O_5/TiO_2$ Commercial De-NOx Catalysts)

  • 박광희;차왕석
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.485-489
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    • 2012
  • 바나듐 함량이 각기 다른 소각로 및 발전소에 사용된 6개의 국내외 상용촉매를 이용하여 바나듐 함량이 SCR활성 및 $SO_2$ 내구성에 미치는 영향을 조사하였다. XRD, Raman, ICP, BET 분석결과 6개 상용촉매 모두 아나타제 $TiO_2$에 바나듐이 고루 담지된 촉매이며, $WO_3$$SiO_2$가 포함되어 있었다. SCR활성에 있어서, 바나듐함량이 증가할수록 SCR활성은 증가하는 경향이 있고, $WO_3$가 초촉매로 첨가된 촉매가 더 높은 SCR 활성을 보인다. $SO_2$ 내구성에 있어서, 촉매의 바나듐함량이 증가할수록 부정적인 요소로 작용한다. 그러나 $WO_3$$SiO_2$첨가는 부정적인 요소를 억제한다. 특히, $SiO_2$가 첨가된 촉매는 $WO_3$이 첨가된 촉매 보다는 $SO_2$에 대한 내구성을 더욱 증가시킨다.

$TiO_{2-x}$ 박막의 전기화학적 성질에 관한 연구 (Studies on the Electrochemical Properties of $TiO_{2-x}$ Thin Films)

  • 최규원;최주현;조기형;최용국
    • 대한화학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.19-26
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    • 1986
  • 공기산화와 수증기 산화법에 의하여 Ti$O_{2-x}$박막을 만들었고, 알곤 기체속에서 $TiO_2$단결정을 환원하였다. Ti$O_{2x}박막의 전극 특성은 환원된 단결정 rutile의 특성과 거의 같았다. 산소가 용해된 전해질용액에서 측정된 Ti$O_{2-x}$전극들의 전류-전압 곡선으로 부터 음극전류의 peak는 -0.8V ~ -1.0V에서 나타났으며, 영볼트 근처의 Ti$O_{2-x}$전극들의 음극전류는 공기로 포화된 용액에서 보다 질소로 포화된 용액에서 더 크게 나타났다. 시간에 따르는 전류 (i)의 변화는 $i_0e^{-kt}$식에 의존하였고 이때의 속도상수(k)는 $k_0{[H^+]}^nexp(A{\eta}+\frac{E_a}{RT})$로 나타낼 수 있었다. 여기서 활성화에너지 Ea는 0.035~0.145V의 과전압에서는 4.6~4.8kcal/mole, 0.2~0.5V의 과전압에서는 1.6kcal/mole이고, 위식중의 n과 A는 0.035~0.145V에서 0.1과, 5.4~5.6/V, 0.2~0.5V에서는 0.04와 1.3/V이었다. 산소의 환원반응은 전체적으로 비가역 반응임을 알았다.

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Ti-Ga 합금 위에 형성된 산화티타늄 피막의 광 전기분해 특성에 관한 연구 (Photoelectrochemical Behaviour of Oxide Films on Ti-Ga2O3 Alloy)

  • 박성용;조병원;윤경석;이응조
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.25-33
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    • 1992
  • With the aim to obtain $TiO_2$ films with an increased photorespones and absorbance in the visible region of the solar spectrum, the direct oxidation of titanium alloys were performed. In this study, $Ti-Ga_2O_3$ alloy was prepared by mixing, pressing and arc melting of appropriate amounts of titanium and $Ga_2O_3$ powder. Electrochemical measurements were performed in three electrode cell using electrolyte of 1M NaOH solution. The oxide films on $Ti-Ga_2O_3$ alloy was composed of $Ti_2O$, TiO, $TiO_2$, $Ga_2TiO_5$. The free energy efficiency (${\eta}e$) of $Ti-Ga_2O_3$ oxide films had 0.8~1.3 % and were increased with the increase of $Ga_2O_3$ content up to 10wt %. The onset potential ($V_{on}$) had -0.8V~0.9V ranges and were shifted to anodic direction with the increase of $Ga_2O_3$ content. The spectral response of Ti-$Ga_2O_3$ oxides were similar to the response of the $TiO_2$ and their $E_g$ were observed to 2.90~3.0eV. Variations of onset potential($V_{on}$) associated with electrolyte pH were -59mV/pH. This probably reflects the nature of the bonding of $OH^-$ ion to the $TiO_2$ surface, a common phenomena in the transition-metal oxides.

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Catalytic Reactions of Ethanol over $TiO_2$-supported Vanadia Catalysts

  • Jeon, Byung-Wook;Kim, Yu-Kwon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.284-284
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    • 2012
  • In this study, $V_2O_5/TiO_2$ catalyst was measured reactivity of ethanol when vanadia ratio was increasing. First, $V_2O_5/TiO_2$ catalyst was prepared to the increasing vanadia ($VO_x$) ratio as 0.2, 1, 10 wt%. And we were used X-ray diffraction (XRD), then not appear markedly peak to pure vanadia about XRD analysis. So we were decided vanadia that was evenly dispersed on $TiO_2$. Result about temperature-programmed reduction (TPR) analysis was obtained 3 reactions that was dehydrogenationfrom obtained to acetaldehyde, dehydration from obtained to ethylene, condensation from obtained to diethyl ether. If vanadia ratio was increasing in $V_2O_5/TiO_2$, reactions temperature of ethanol was known lower. And condensation into diethyl ether is quenched away with increasing vanadia loading. In addition, competition between reductive dehydration and oxidative dehydrogenation occurs, while the selectivity toward dehydrogenation is favored with increasing vanadia loading.

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$Ca(Ti, V)O_3$의 감습특성에 관한 연구 (A study on the humidity sensetive characteristics of $Ca(Ti, V)O_3$)

  • 이덕출;육재호;백영채;김영천
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권3호
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    • pp.248-254
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    • 1993
  • Ca(Ti, V)O$_{3}$의 감습특성에 대하여 조사하였다. 시편의 임피던스는 V$_{2}$O$_{5}$의 치환량이 증가함에 따라 감소하며 1mol% V$_{2}$O$_{5}$를 치환한 시편이 가장 우수한 감도를 나타내었다. 전극물질은 감도에 영향을 미치며 Pt가 가장 적합하였다. 히스테리시스 현상은 거의 나타나지 않으며 감도는 분위기 온도 및 열처리에 안정하였다.

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Plate-type V2O5-WO3/TiO2 SCR 촉매의 열적 비활성화 특성 (Thermal Deactivation of Plate-type V2O5-WO3/TiO2 SCR Catalyst)

  • 차진선;박진우;정보라;김홍대;박삼식;신민철
    • 공업화학
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    • 제28권5호
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    • pp.576-580
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    • 2017
  • 본 연구에서는 plate-type의 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ SCR 촉매의 열적 비활성화 특성을 고찰하였다. 이를 위하여 plate type의 촉매를 $500{\sim}800^{\circ}C$의 온도에서 3 h 동안 열처리하였다. 촉매의 특성 변화를 고찰하기 위하여 XRD, $N_2$ adsorption-desorption에 의한 비표면적과 기공특성, SEM-EDS 등을 측정하였으며, 열처리 온도에 따른 NOx 전환율을 측정하였다. NOx 전환율은 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하였는데 $700^{\circ}C$ 이상인 경우에 크게 감소하였다. 이는 $TiO_2$의 결정상이 anatase에서 rutile로 변하고, $TiO_2$의 입성장 및 $CaWO_4$와 같은 결정상이 생성되어 촉매의 비표면적과 기공부피가 감소하였기 때문이다. 또한 $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 촉매 활성물질인 $V_2O_5$가 승화/기화되었으며, 촉매의 담지체로 사용되는 금속 지지체는 Cr 탄화물 형성에 따른 입계 부식과 산화가 발생하는 것으로 나타났다.

브레이징 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성 (Brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature)

  • 기세호;박상윤;허영구;정재필;김원중
    • 대한치과보철학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.169-175
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    • 2012
  • 연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.

수처리용 Ti/IrO2/SnO2-Sb-Ni 전극의 전기화학적 특성평가 (Electrochemical Properties of Ti/IrO2/SnO2-Sb-Ni Electrode for Water Treatment)

  • 양소영
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.943-949
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    • 2020
  • In this work, we prepared a heterojunction anode with a surface layer of SnO2-Sb-Ni (SSN) on a Ti/IrO2 electrode by thermal decomposition to improve the electrochemical activity of the Ti/IrO2 electrode. The Ti/IrO2-SSN electrode showed significantly improved electrochemical activity compared with Ti/IrO2. For the 0.1 M NaCl and 0.1 M Na2SO4 electrolytes, the onset potential of the Ti/IrO2-SSN electrode shifted in the positive direction by 0.1 VSCE and 0.4 VSCE, respectively. In 2.0-2.5 V voltages, the concentration in Ti/IrO2-SSN was 2.59-214.6 mg/L Cl2, and Ti/IrO2 was 0.55-49.21 mg/L Cl2. Moreover, the generation of the reactive chlorine species and degradation of Eosin-Y increased by 3.79-7.60 times and 1.06-2.15 times compared with that of Ti/IrO2. Among these voltages, the generation of the reactive chlorine species and degradation of Eosin-Y were the most improved at 2.25 V. Accordingly, in the Ti/IrO2-SSN electrode, it can be assumed that the competitive reaction between chlorine ion oxidation and water oxidation is minimized at an applied voltage of 2.25V.