• 제목/요약/키워드: TiO2 분말

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타이타늄 합금 분말의 열적산화를 통한 TiO2 나노와이어의 합성 (Synthesis of TiO2 Nanowires by Thermal Oxidation of Titanium Alloy Powder)

  • 김유영;조권구
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.48-53
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    • 2018
  • One-dimensional rutile $TiO_2$ is an important inorganic compound with applicability in sensors, solar cells, and Li-based batteries. However, conventional synthesis methods for $TiO_2$ nanowires are complicated and entail risks of environmental contamination. In this work, we report the growth of $TiO_2$ nanowires on a Ti alloy powder (Ti-6wt%Al-4wt%V, Ti64) using simple thermal oxidation under a limited supply of $O_2$. The optimum condition for $TiO_2$ nanowire synthesis is studied for variables including temperature, time, and pressure. $TiO_2$ nanowires of ${\sim}5{\mu}m$ in length and 100 nm in thickness are richly synthesized under the optimum condition with single-crystalline rutile phases. The formation of $TiO_2$ nanowires is greatly influenced by synthesis temperature and pressure. The synthesized $TiO_2$ nanowires are characterized using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM).

분말과 고정화 $TiO_2$를 이용한 Rhodamin B의 색도 제거 비교

  • 박영식
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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    • pp.267-270
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    • 2003
  • 수용성 양이온 안료인 RhB를 대상으로 분말 $TiO_2$와 고정화 $TiO_2$를 이용하여 색도제거실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 분말 $TiO_2$의 최적 투입량은 0.2 g/L였으며, 대부분 광촉매 반응에 의하여 제거되었다. 고정화 $TiO_2$의 최적 투입량은 210.7 g/L이었고, 광촉매와 흡착에 의해 제거되었다. Langmuir - Hinshelwood 식으로 표현되지 못하였다. 2) 고정화 $TiO_2$를 이용하여 Rhodamine B를 제거할 경우 광촉매 분리 문제는 해결할 수 있으며, 광 투과율을 증가시킬 수 있으나 같은 제거율을 얻기 위해 투입량이 분말에 비해 매우 높은 것이 문제점으로 나타났다.

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고정화 $TiO_2$와 유동층 반응기를 이용한 Rhodamin B의 색도 제거

  • 박영식
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2003년도 가을 학술발표회 발표논문집
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    • pp.295-299
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    • 2003
  • 1. 고정화 $TiO_2$의 경우도 분말을 이용한 것과 같이 최적 광촉매 투입량이 나타났으며, 최적 투입량은 33.8 g/L이었고, 분말 $TiO_2$를 이용한 경우보다 빠른 초기반응속도를 보였으며, 최종반응시간도 빠른 것으로 나타났다. 2. 수용액에서 빠른 초기 제거속도의 1차적인 기작은 고정화 $TiO_2$ 표면으로의 흡착 때문이었으며, 빠른 흡착으로 인해 수용액 중의 RhB 농도가 빠르게 감소하여 광 투과율이 증가하므로 전체 반옹속도가 빠른 것으로 사료되었다. 3. 고정화 $TiO_2$를 이용한 유동층 반응기의 경우 최적 공기 공급량은 의한 Rhodamine B의 초기 제거속도는 분말보다 빠르지만 전체적인 제거시간은 흡착된 Rhodamine B의 분해 때문에 분말 $TiO_2$보다 느린 것으로 나타났다.

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수열법에 의한 PZT분말 합성 연구 (Hydrothermal Synthesis of PZT Powders.)

  • 최승도;박병규
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.97-104
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    • 1997
  • 수열합성법에 의한 Pb(TixZr1-x)O3분말 합성에 대하여 연구하였다. 합성원료로는 Lead-acetate trihydrate와 Titanium isoproprxide, Zirconium propoxide를 isopropanol로 희석시킨후 가수분해 시켜 얻은 Ti/Zr 젤을 사용하였고, 광화제로서 KOH(0.5m, 1m, 2m)를 사용하였으며 140℃, 150℃, 160℃의 반응온도에서 합성하였다. 합성된 Pb(TixZr1-x)O3분말은 입방체의 형태를 띄고 있었으며 응집된 형태로 나타났다. 1m과 2m의 KOH에서는 PZT 합성이 잘 이루어졌으며 1m의 경우 8시간, 2m의 경우 1시간 이상의 반응이 필요하였고 0.5m KOH에선 5일의 반응시간에도 순수한 PZT분말만이 합성되지 않았다. 낮은 반응온도와 짧은 반응시간의 실험조건에선 합성된 분말이 대부분 PZT분말이었으나 미반응 Ti/Zr 젤이 상당량 존재하였다. 합성된 PZT분말의 크기는 KOH농의 증가에 따라 증가하였다. 중간생성물로서 PbO고용체가 생성되었으며 이는 Ti고용량이 10% 정도의 큰것과 3%정도의 작은 것으로 크게 나눌 수 있었다.

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2단계하소법에 의한 미립 PZT분말의 합성과 저온소성 (Preparation of fine PZT powder and low temperature sintering by two stage calcination method)

  • 김태주;남효덕;최세곤
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권5호
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    • pp.436-445
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    • 1993
  • 2단계하소법에 의해 낮은 하소온도에서 미세하고도 균일한 PZT분말을 합성하였다. 우선 Zr $O_{2}$와 Ti $O_{2}$ 혼합분말을 1차하소하여 (Z $r_{0.53}$ $Ti_{0.47}$) $O_{3}$(ZTO) 분말을 합성하고 이 ZTO 고용분말에 PbO와 N $b_{2}$ $O_{5}$을 혼합한 후 650-800.deg.C에서 2시간 하소하여 PZT 분말을 합성하였는데 얻어진 분말은 고상반응법에 비해 미세할 뿐만 아니라 XRD 분석결과 710.deg.C의 낮은 하소온도에서도 PZT 단일상을 나타내었다. 2단계하소법에 의해 하소온도를 낮출 수 있는 주된 이유로는 고상반응법에서는 중간생성물인 PbTi $O_{3}$상의 생성이 수반됨으로 850.deg.C 이상 되어야만 안전한 PZT가 생성될 수 있는 점을 들 수 있다. 또 2단계하소법에 의하면 950.deg.C이하의 낮은 소결온도에서도 치밀화가 미루어지는 소결이 가능함을 알 수 있었는데 이와같이 소결온도를 낮출 수 있는 것은 고상반응법에 비해 미세한 PZT 분말을 사용하였기 때문이라 풀이된다.이된다.

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$TiO_2$분말 제조 및 Verneuil 법에 의한 Rutile 단결정 성장 (Synthesis of $TiO_2$ Powders and Growth of Rutile by Verneuil Method)

  • 전형탁;김복희;손선기;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.60-69
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    • 1992
  • $TiCl_4$와(NH_4)_2SO_4$를 액상 반응시켜 암모늄 티타늄 설페이트를 형성시킨 뒤 하소하여 미립의 $TiO_2$분말을 만들었다. Anatase 분말로 Verneuil장치에서 Rutile단결정을 성장시킨 뒤 물성을 조사하였다. 최적의 성장조건은 $H_2:O_2=3:1$ 성장온도는 $1900^{\circ}C$ 분말공급속도는 10g/hr였다.

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핵융합로 증식재용 Li계 산화물 분말 합성

  • 박지연;정충환;오석진;김영석;국일현
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.195-200
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    • 1997
  • 핵융합로 증식재용 r-LiAlO$_2$, Li$_2$ZrO$_3$, Li$_2$TiO$_3$ 분말을 자발착화 연소반응법으로 합성하였다. LiAlO$_2$와 달리 Li$_2$ZrO$_3$ 와 Li$_2$TiO$_3$는 가열하는 동안 침전물이 생겼지만 카르복실산기만을 지닌 구연산과 아민기만을 지닌 우레아를 화학정량의 조성으로 혼합한 연료로 쉽게 분말을 합성할 수 있었다. LiAlO$_2$나 Li$_2$TiO$_3$분말은 별도의 하소 공정이필요없이 원하는 결정상이 형성되었으며, Li$_2$ZrO$_3$분말은 Li이 과량인 상이 형성되므로 110$0^{\circ}C$에서 하소하여 원하는 상을 얻었다. 합성된 Li계 산화물 분말은 비표면적 10~17 $m^2$/g으로 약 150 nm정도의 입자크기를 갖는 미세한 입자이었다.

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기계적 합금화법으로 제조된 Cu/TiO2 촉매용 분말의 상변화 특성 (Phase Transformation Properties of Cu/TiO2 Photocatalyst Powders Fabricated by Mechanical Alloying)

  • 안인섭;배승열;이영란;고봉석
    • 한국분말재료학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.110-115
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    • 2002
  • In order to obtain the nano size $10wt%Cu-TiO_2$composite powders by mechanical alloying method for useful composite catalysis, the effects of mechanical alloying time on the formationof $10wt%Cu-TiO_2$ composite powders were analyzed. The phase transformation behaviors were experimented as the heat treating temperature increased. Homogeneous 10wt% Cu-rutile type $TiO_2$composite powders were synthesized in 40 hours by mechanical alloying. After 60 hours mechanical alloying 50 nm size $TiO_2$powders were obtained. Both the phase of mechanically alloyed 10 wt% $Cu-TiO_2$ and pure $TiO_2$ powders were not transformed to anatase after annealing at the temperature range between 350 to 500 $^{\circ}C$. The intermetallic compound of $Cu_2Ti_4$O was formed after 10 hours mechanical alloying, however it could be considered that this intemetallic phase dose not prevent the transformation of rutile $TiO_2$ to the anatase phase after heat treatment at the temperature between 350 and $550^{\circ}C$.

10 wt%, 20 wt%Li-TiO2 복합분말의 합성과 광촉매 활성평가 (Synthesis and Photo Catalytic Activity of 10 wt%, 20 wt%Li-TiO2 Composite Powders)

  • 김형철;한재길
    • 한국분말재료학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.33-37
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    • 2016
  • 10 wt.% and 20 wt.%$Li-TiO_2$ composite powders are synthesized by a sol-gel method using titanium isopropoxide and $Li_2CO_3$ as precursors. The as-received amorphous 10 wt.%$Li-TiO_2$ composite powders crystallize into the anatase-type crystal structure upon calcination at $450^{\circ}C$, which then changes to the rutile phase at $750^{\circ}C$. The asreceived 20 wt%$Li-TiO_2$ composite powders, on the other hand, crystallize into the anatase-type structure. As the calcination temperature increases, the anatase $TiO_2$ phase gets transformed to the $LiTiO_2$ phase. The peaks for the samples obtained after calcination at $900^{\circ}C$ mainly exhibit the $LiTiO_2$ and $Li_2TiO_3$ phases. For a comparison of the photocatalytic activity, 10 wt.% and 20 wt.% $Li-TiO_2$ composite powders calcined at $450^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, and $750^{\circ}C$ are used. The 20 wt.%$Li-TiO_2$ composite powders calcined at $600^{\circ}C$ show excellent efficiency for the removal of methylorange.

마이크로파를 이용한 초미세 균일 분산 BaTiO$_3$ 분말 제조 (Fabrication of Mono-Dispersed Ultrafine BaTiO$_3$ Powder Using Microwave)

  • 김현상;최광진;이상균;김영대;심상준;우경자;김경림;조영상
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.343-353
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    • 1999
  • 2.45 GHz의 microwave가 수열 합성법으로 제조된 BaTiO3 분말의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 700W 출력으로 반응시켰을 때, microwave-autoclave system에서는 약 5분만에 BaTiO3 결정이 형성되기 시작하여, 10분 이상의 반응에서는 더 이상 결정성 증가는 관찰되지 않았다. Microwave-system의 경우에는 15분만에 결정이 형성되기 시작하여, 1시간정도의 반응으로 충분한 BaTiO3 분말을 얻을 수 있었다. Microwave를 이용한 균일가열의 영향으로 분말들은 균일하게 분산되어 있었고, 기존의 전기적인 가열 방법에서 나타나는 응집 현상이나 grain의 성장 등은 보이지 않았다. 제조된 분말의 크기는 보통 30~60 nm정도였는데, 졸 안의 Ba/Ti의 비가 분말의 크기를 결정하는데 중요한 역할을 하였다. 이는 여분의 바륨이 Ba(OH)2등과 같은 다른 상을 형성하여 BaTiO3 분말의 계면에 얇은 막을 형성하여 분말들의 응집 현상이나 grain의 성장을 억제하는 것으로 추정하였다. M1-crowave-autoclave 에서는 15분 정도의 반응만으로도 미량이지만 tetragonal-BaTiO3를 직접적으로 형성할 수 있었고, microwave-reflux에서는 25$0^{\circ}C$의 건조로써 미량의 tetragonal-BaTiO3를 얻을 수 있었다.

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