• 한국재료학회지
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• 제28권5호
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• pp.261-267
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• 2018

Hydrothermal synthesis of highly crystalline $TiO_2$ nanorods is a well-developed technique and the nanorods have been widely used as the template for growth of various core-shell nanorod structures. Magneli/CdS core-shell nanorod structures are fabricated for the photoelectrochemical cell (PEC) electrode to achieve enhanced carrier transport along the metallic magneli phase nanorod template. However, the long and thin $TiO_2$ nanorods may form a high resistance path to the electrons transferred from the CdS layer. $TiO_2$ nanorods synthesized are reduced to magneli phases, $TixO_{2x-1}$, by heat treatment in a hydrogen environment. Two types of magneli phase nanorods of $Ti_4O_7$ and $Ti_3O_5$ are synthesized. Structural morphology and X-ray diffraction analyses are carried out. CdS nano-films are deposited on the magneli nanorods for the main light absorption layer to form a photoanode, and the PEC performance is measured under simulated sunlight irradiation and compared with the conventional $TiO_2/CdS$ core-shell nanorod electrode. A higher photocurrent is observed from the stand-alone $Ti_3O_5/CdS$ core-shell nanorod structure in which the nanorods are grown on both sides of the seed layer.

• 한국표면공학회지
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• 제25권6호
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• pp.293-298
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• 1992

Various vanadium-oxide thin films were deposited by e-beam and thermal evaporation of V2O5, V2O3, and VO2 powders. Films with thickness of $2000\AA$ were subjected to annealing at $300^{\circ}C$~$450^{\circ}C$ in N2 atmosphere for the crystallization and desification purposes. For the films deposited from V2O5 and VO2 sources, sources, Magneli (VnO2n-1$ 4\leq$ $n\leq$ 8) and VO2 phase appeared at $300^{\circ}C$, respectively, but VO2 phase also transformed into Magneli phase at $450^{\circ}C$ by severe reduction. On the contrary, VO2/VO mixed phases resulted from congruent evaporation of V2O3 unchanged after the same annealing treatment due to the balanced reduction and oxidation of VO2 and VO whcih have different equilibrium O2 pressures. It is suggested that the annealing in the controlled oxidation atmosphere or the deposition using mixed oxide sources are necessary to get the film containing VO2 phase.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.224-228
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• 1998

비정량적 조성을 가진 비정질 산화타이타늄 박막을 반응성 스퍼터링으로 제조한후, $500^{\circ}C$~$600^{\circ}C$에서 10분-3시간 열처리후 냉각속도를 달리하였을 때의 상변태과정을 고찰하였다. 10분-30분정도의 단기간의 열처리후 급냉한 경우에는 Mageneli상이 관찰되어 비정상정 상($TiO_{2-x}$)이 산화되는 속도가 결정화속도보다 훨씬 느린 것으로 생각되었다. 그러나 열처리 유지시간이 증가하면 $500^{\circ}C$에서 부터의 느린 냉각과정에서는 Magneil가 anatase로 변화하며 변태한 anatase는 저온에서는 rutile로 변화하지 않았으나 $500^{\circ}C$~$300{\circ}C$의 온도 구간을 비교적 빠르게 냉각하면 Matneli상은 직접 rutile상으로 변화할 수 있는 것으로 고찰되었다. 또한 $600^{\circ}C$에서 냉각시에도 rutile상이 형성됨으로서 rutile상은 $500^{\circ}C$이상의 고온에서도 이 상ㅇ르 거치지 않고 변태할 수 있는 것으로 분석된다. 결정화 및 산화과정은 부피의 변화를 야기하여 박막의 표면 형상의 변화도 가져옴이 관찰되었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권8호
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• pp.852-857
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• 1996

반응성 스퍼터링법을 이용하며 산화티타늄 박막을 10%~60%의 산소분압하에서 증착하고 열처리 온도와 시간에 따른 박막의 결정화 특성을 고찰하였다. 증착직후에 형성된 비정질 상은 열처리시 산소분압이 15% 이상인 경우에서는 $900^{\circ}C$에서는 rutile로，$500^{\circ}C$에서는 anatase상으로 각각 결정화되었으나 산소 결핑성 비정량도가 심한 10%의 경우에는 온도와 무관하게 장시간의 열처리에서는 rutile 상으로 결정화되었다. 이 경우에 결정화 초기에 형성되는 상은 박막의 산화진행속도가 느린 $500^{\circ}C$이하의 온도에서는 Magneli상 ($Ti_6O_{2n-1}$)이，$50^{\circ}C{sim}600^{\circ}C$ 에서는 비정량적인 anatase상이 형성 되었다. 따라서 초기에 형성된 상이 비정량적일 경우 산화의 진행에 따라서 최종적으로 가장 안정한 상인 rutile상으로 변화하며 초기에 정량적인 상이 형성되면 열처리시 상변화 없이 성장이 계속될 수 있음을 알 수 있다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2003년도 somma/kms meeting
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• pp.330-330
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• 2003

• 한국재료학회지
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• 제9권1호
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• pp.57-64
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• 1999

The electrical conductivity of TiO$_2$ doped with 0.05~1.5mol% WO$_3$ was measured in the oxygen partial pressure range of 10\ulcorner~10\ulcorner atm and temperature range of 1100~130$0^{\circ}C$ to investigate the defect types and the electrical properties. The grain size and density were increased as the liquid phase was formed by the doped WO$_3$. The secondary phase and WO$_3$peaks at the sample doped up to 4.0 mol% were not detected from the XRD results. The data(log$\sigma$/logPo$_2$) over 110$0^{\circ}C$ were divided into the four regions. From these experimental results, we proposed the following defect regions. 1) Magneli phase(extended defect), 2) Reduced rutile region which is similar to the behavior of undoped rutile, 3) Nearly stoichiometric Ti\ulcornerW\ulcornerO$_2$region in which extra charge of W\ulcorner cation is expected to be compensated by an electron, 4) Overstoichiometric Ti\ulcornerW\ulcornerO\ulcorner region which is a metal deficiency not to be observed in pure TiO$_2$. The electrical conductivity of w-doped TiO$_2$ was influenced by the measuring temperature, oxygen partial pressure, and the dopig content.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1994년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.121-125
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• 1994

전극물질 및 전극촉매로서의 세라믹물질의 중요성은 상당히 크다. magneli phase를 갖는 $Ti_4O_{7}$과 rock salt구조를 갖는 TiO등의 티타늄 아산화물들은 전도성 세라믹으로서 전기전도도는 탄소보다도 좋으며, 높은 산화전위에서도 산화되지 않을 뿐만아니라, 강산용액에서도 내식성이 강하여 $SO_2$나 $O_2$의 산화전극 물질로 사용할 수 있다. $SO_2$나 $O_2$의 산화에 뛰어난 활동도를 보이는 촉매인 Pt나 Ru를 전기화학적으로 $Ti_4O_{7}$이나 TiO에 입혀서 그 전기화학적인 특성을 조사하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권12호
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• pp.1335-1341
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• 1999

The electrical conductivity ($\sigma$) of TiO2 doped with 0.05-4.0mol% Nb2O5 was measured in the oxygen partial pressure range of 10-17 to 100 atm and temperature range of 1100 to 130$0^{\circ}C$ to investigate the electrical properties and defect types. The oxygen partial pressure dependence of the electrical conductivity (log$\sigma$/logPo2) above 110$0^{\circ}C$ was divided into the four regions. From these experimental results the following defect regions were proposed ; 1) Magneli phase(extended defect) 2) reduced rutile region where intrinsic defect predominates 3) nearly stoichiometric region which is independent on the oxygen partical pressure and 4) overstoichiometric region which is not observed in pure TiO2 The electrical conductivity of Nb-doped TiO2 depended on the doping content the oxygen partial pressure and the measuring tem-perature.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.28-33
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• 2004

In the present study, the focus is on the analysis of carbothermal reduction of the titanium-cobalt-oxygen based oxide powder by solid carbon for the optimizing synthesis process of ultra fined TiC/Co composite powder. The titanium-cobalt-oxygen based oxide powder was prepared by the combination of the spray drying and desalting processes using the titanium dioxide powder and cobalt nitrate as the raw materials. The titanium-cobalt-oxygen based oxide powder was mixed with carbon black, and then this mixture was carbothermally reduced under a flowing argon atmosphere. The changes in the phase structure and thermal gravity of the mixture during carbothermal reduction were analysed using XRD and TGA. The synthesized titanium-cobalt-oxygen based oxide powder has a mixture of $TiO_2$ and $CoTiO_3$. This oxide powder was transformed to a mixed state of titanium car-bide and cobalt by solid carbon through four steps of carbothermal reduction steps with increasing temperature; reduction of $CoTiO_3$ to $TiO_2$ and Co, reduction of $TiO_2$, to the magneli phase($Ti_nO_{2n-1}$, n>3), reduction of the mag-neli phase($Ti_nO_{2n-1}$, n>3) to the $Ti_nO_{2n-1}$(2$\leq$n$\leq$3) phases, and reduction and carburization of the $Ti_nO_{2n-1}$(2$\leq$n$\leq$3) phases to titanium carbide.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권2호
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• pp.167-171
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• 1999

130$0^{\circ}C$, 10시간 산소 분위기에서 소결한 이산화티탄의 소결체를 이용하여 수소 환원 속도를 조사하였다. 10% 수소(Ar balnce)를 분당 300ml 흘리면서 1200, 1250 및 130$0^{\circ}C$에서 각 4~20시간 환원하여 얻어진 시편의 환원 전과후의 무게 감소 및 환원 층의 두께를 측정하여 수소환원 속도가 평가되었다. 이산화티탄의 소결체가 수소환원 될 때 환원 생성물의 생성은 parabolic rate 법칙을 잘 만족하고 있음을 관찰할 수 있었으며, 이로부터 확산이 환원속도를 지배하고 있음을 알수 있었다. 얻어진 환원속도 상수의 Arrhenius plot로부터 계산된 겉보기 활성화 에너지는 약 210$\pm$10 kJ/mol 이었다.