• 제목/요약/키워드: Porous $TiO_2$

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Photocatalytic effects of heteropolytungstic acid - encapsulated TiSBA-15 on decomposition of phenol in water

  • Sambandam Anandan;Yoon, Min-Joong;Park, Sang-Eon
    • Journal of Photoscience
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    • 제10권3호
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    • pp.231-236
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    • 2003
  • TiO$_2$ has been used as photocatalyst since two and half decades ago. The efficiency in its photocatalytic reactions has been improved by increasing the surface area of the photocatalyst by supporting fine TiO$_2$ particles on some porous materials. In this work, heteropolytungstic acid (HPA) - encapsulated into the titanium exchanged SBA-15 mesoporous materials (TiSBA-15) were prepared and characterized. Also their photocatalytic effects on decomposition of phenol were investigated and the photodecomposition rates of the phenol were observed to be increased by 2.5 8 fold, as compared to those observed in the presence of HPA-encapsulated SBA-15 or TiSBA-15 without HPA.

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고온 인산염 유기 전해질에서의 TiO2 나노구조 형성 원리와 응용 (A Review of Anodic TiO2 Nanostructure Formation in High-temperature Phosphate-based Organic Electrolytes: Properties and Applications)

  • 오현철;이영세;이기영
    • 공업화학
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    • 제28권4호
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    • pp.375-382
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    • 2017
  • 전기화학 방법을 이용한 이산화티타늄 나노구조에 대한 기존 연구는 불소 이온을 함유한 전해질에서의 산화반응으로 형성된 나노튜브가 연구의 주를 이루고 있다. 최근, 불소 이온이 아닌 고온 인산염이 함유된 글리세롤계 전해질의 개발로 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설은 이러한 전해질을 활용하여 다양한 이산화티타늄 나노구조를 형성하는 연구 동향에 대해 다루고 있다. 새로운 양극산화법을 통해 형성된 이산화티타늄 나노구조는 기존의 나노튜브에 비하여 비표면적이 넓고 결정성과 접착력이 우수하여 여러 응용분야에 활용가치가 높다. 이에 본 총설에서는 새로운 양극산화법을 이용한 나노구조의 형성 원리, 특성에 대한 개괄적 접근 뿐만 아니라 실제 응용분야에서의 소재성능을 기존 나노튜브 구조와 비교한 결과 등을 망라하여 자세히 소개하고 있다.

${MgCr_2}{O_4}$계 박막 습도센서의 감습 특성 (Humidity-Sensitive Characteristics of ${MgCr_2}{O_4}$-Based Thin-Film Humidity Sensors)

  • 편영미;김태송;유광수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.537-544
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    • 2000
  • Thin-film humidity sensor which TiO2, ZrO2, or CeO2 was added to MgCr2O4-based materials, respectively, were fabricated on the alumina substrate by using a resistant-heating evaporator. Thin films were approximately 2${\mu}{\textrm}{m}$ in grain size and shwoed porous microstructures. The resistance of the sensor decreased with increasing the relative humidity and the MgCr2O4-TiO2 sensor had the best humidity-sensing characteristics (linearity in relative humidity versus resistance).

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동결 주조법으로 제조된 티타늄 옥사이드 폼의 구조 연구 (A Morphological Study on the Titanium-Oxide Foams Processed Using Freeze-Casting)

  • 윤현정;최희만;최혜림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.427-431
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    • 2012
  • The $TiO_2$ foam synthesized using freeze-casting is a promising photocatalyst and photovoltaic electrode for a variety of energy applications, because the freeze-casting technique is easy to use, cheap, and suitable for mass-production. Despite its several advantages, little scientific information is available on the processing and morphology of the $TiO_2$ foams processed by freeze-casting. In particular, no systematic study has been performed on the microstructural evolution and morphological change of the rutile-phase $TiO_2$ foams during sintering. Therefore, in the present study, several $TiO_2$ foam samples were produced using the freeze-casting technique, which were then sintered at a relatively high temperature of $1200^{\circ}C$ for 1, 2, and 4 h to compare the morphological changes in the microstructure and to understand the effects of processing parameters of the rutile-phase $TiO_2$ foams. The foam ligament size increased near linearly with increasing sintering time whereas the average pore size decreased only slightly with increasing sintering time, with changes in particle morphology from sphere to rod and complete phase transformation from anatase to rutile.

Fabrication and PTCR Characteristics of Porous Barium Titanate Thermistors using Graphite Powders

  • Yoo, Kwang-Soo;Yun, Young-Ho;Lee, Yong-Seok;Lee, Byung-Ha
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권4호
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    • pp.238-241
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    • 1996
  • New porous BaTiO$_3$ thermistors were fabricated using graphite powders (0 to 10 wt. %) and their porosities were in the range of 9.1% to 16.2%. As results of impedance analysis, it was confirmed that the pores affected the grain-boundary resistance and the bulk (grain interior) resistance was constant as about 25 $\Omega$ at room temperature. The magnitude of PTCR effect $(p_{max}/p)$ markedly increased from 3 orders to 7 orders without addition of any acceptor dopant such as Mn or Cr.

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Carbon Dioxide Reforming of Methane Over Mesoporous $Ni/SiO_2$ Catalyst

  • Kim, Dae Han;Sim, Jong Ki;Seo, Hyun Ook;Jeong, Myung-Geun;Kim, Young Dok;Lim, Dong Chan;Kim, Sang Hoon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.166-166
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    • 2013
  • Mesoporous $SiO_2$-supported Ni catalysts (Ni/$SiO_2$ and Ni/$TiO_2$/$SiO_2$) were fabricated by atomic layer deposition (ALD), and their catalytic activity and stability were investigated in carbon dioxide reforming of methane (CRM) reaction at $800^{\circ}C$ The Ni/$SiO_2$ catalysts showed high stability as a result of confinement of Ni particles with a mean size of ~10 nm within the pores of $SiO_2$ support. Besides, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) results showed that the Ni nanoparticles were partially buried inside the $SiO_2$ support. The strong interaction between Ni and the $SiO_2$ support could also be advantageous for long-term stability of the catalyst. In case of the Ni/$TiO_2$/$SiO_2$ catalyst, it was found that the catalytic activity of 10 nm-sized Ni nanoparticles was not much influenced by $TiO_2$ addition.

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$TiO_2$ 광촉매 막반응기를 이용한 유기물의 산화 (Oxidation of Organic Compounds Using $TiO_2$ Photocatalytic Membrane Reactors)

  • 현상훈;심세진;정연규
    • 멤브레인
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    • 제4권3호
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    • pp.152-162
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    • 1994
  • 광촉매 $TiO_2$ 막에 의한 formic acid의 광분해 효율이 연구되었다. 막반응기는 용액의 정밀여과(micro-filtration)는 물론 유기물의 광분해를 동시에 수행할 수 있도록 다공성 $TiO_2$ 튜브 (평균기공: $0.2{\mu}m$)를 이용한 새로운 타입으로 개발되었으며 광원으로는 365 nm 파장을 갖는 UV를 사용하였다. 또한 반응기의 광분해 효율을 증진시키기 위하여 슬립케스팅법으로 제조한 $TiO_2$ 튜브표면을 $TiO_2$ 졸로 코팅하였다. $TiO_2$ 막 반응기의 분해효율은 용액의 투과량(flux), 막의 미세구조(졸의 pH), 공급산소량, $H_2O_2$와 같은 1차 산화제(primary oxidants)의 첨가 그리고 $Nb_2O_5$와 같은 물질의 도핑(doping)에 매우 민감함을 알 수 있었다. 최적의 광분해 반응조건에서 formic acid의 산화효율은 pH가 1.45인 $TiO_2$ 졸로 코팅한 막 반응기를 사용했을때 80% 이상이었다. Formic acid 용액에 1차 산화제 $H_2O_2$를 첨가하거나 막을 $Fe_2O_3$로 도핑함으로써 산화효율은 최고 20%까지 증가시킬 수 있었다.

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Electrical Properties of $Ba_{1-x}Sr_xTiO_3$ Thin Films Deposited by Metalorganic Chemical Vapor Deposition

  • Yoon, Jong-Guk;Yoon, Soon-Gil;Lee, Won-Jea
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제1권4호
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    • pp.204-208
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    • 1995
  • The microstructure and electrical propetries were investigated for polycrystalline $Ba^{1-x}Sr_xTiO_3$(BST) thin films deposited on Pt/Ti/$SiO_2$(PTSS) and Pt/MgO(PM) substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD). BST films on PTSS have coulmnar and porous structures, while on PM have an equiaxied and dense structure. The dielectric constant and a dissipation factor of BST films on PTSS and 20 fC/$\mu \textrm{cm}^3$ on PTSS and 12fC/$\mu \textrm{cm}^2$ on PM was obtained at an applied electric field of 0.06 MV/cm. Leakage current density of BST films on PM was smaller than that on PTSS. The leakage current density level was about $8\times10^{-8}A/\textrm{cm}^2$ at 0.04MV/cm.

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ZVI/TIO2를 이용한 폴리염화비페닐로 오염된 토양 정화 (Application of ZVI/TiO2 towards Clean-up of the Contaminated Soil with Polychlorinated Biphenyls)

  • 박재욱;조윤진;이동근
    • 청정기술
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    • 제29권2호
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    • pp.118-125
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    • 2023
  • 부지가 폴리염화비페닐(polychlorinated biphenyls, PCBs)로 오염되면, 심각한 환경 및 건강 위해를 피할 수 없게 된다. 따라서 혁신적이지만 경제성을 지니는 제자리 복원 기술이 오염 부지에 즉시 적용되어야 한다. TCE, PCE 및 DDT와 같은 염소계 유기화합물의 탈염소화를 위하여 최근에는 나노 규모의 영가-철(zero-valent iron, ZVI)이 성공적으로 적용되었고, 지구 지각에서도 풍부하게 존재하는 철은 환경적으로 안전한 것으로 통상적으로 간주된다. 입상 ZVI에 비해 나노 규모 ZVI의 반응성은 훨씬 높지만, 높은 표면에너지와 자기적 물성 때문에 나노 규모 ZVI 입자들은 서로 응결된다. 서로 응결되어 큰 입자로 전환되는 것을 방지하기 위해 먼저 생성된 나노 ZVI 입자들을 가능한 고정화하기 위한 방안으로 TiO2 분말에 나노 ZVI를 담지하였다. FeSO4와 TiO2 분말의 수용액상 슬러리에 NaBH4를 천천히 첨가하여10wt% ZVI/TiO2를 제조하였다. 입자 크기의 불균일성에도 불구하고, 나노 ZVI 입자들이 TiO2 외부 표면에 성공적으로 분산되었다. 제조된 ZVI/TiO2는 PCBs의 표준 물질 일종인 Aroclor 1242로 인위적으로 오염시킨 토양의 PCBs 분해 실험에 적용되었고, Aroclor 1242 분해 성능을 관찰하였다. 제조된 ZVI/TiO2는 Aroclor 1242 분해에 꽤 높은 반응성을 보였지만, 분자량이 큰 탄화수소로 판단되는 화합물이 부산물로 생성되어 토양에 잔류하는 것은 피할 수 없었다.