• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.233-243
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• 2013

무지개 빛을 내는 무기진주광택안료는, 내광성, 내용제성 및 내열성 등이 물리적 화학적 안정성이 우수하여 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구는 수열합성방법을 사용하여 마이카 티타니아에 파란색 코팅 안료인 염화코발트를 기본으로 화장품 안료로 사용되는 진주광택안료를 합성하였다. 코발트에 의한 안료의 색상을 보완하고자 코발트와 금속 염의 비를 달리하여 안료를 코팅하고, 이를 통해 금속염의 종류에 따라 다양한 색차값을 구현하는 진주광택 안료를 합성하였다. 코발트와 첨가된 금속 염 전구체의 조성비와, 금속 염의 종류에 따라 코팅 특성과 색상을 조절할 수 있었고, 안료의 다양한 색상변화 특성을 색차계를 통해 확인 하였다. 합성된 안료는 SPM, SEM, XRD, EDS 기기를 통해 특성을 분석하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권4호
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• pp.171-176
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• 2008

Studies on visible-light-driven photocatalysis of air pollutants at indoor air quality (IAQ) levels have been limited. Current study investigated visible-light derived photocatalysis with N-doped and S-doped titanium dioxide ($TiO_2$) for the control of benzene at indoor levels. Two preparation processes were employed for each of the two types of photocatalyst: urea-Degussa P-25 $TiO_2$ and titania-colloid methods for the N-doped $TiO_2$; and titanium isopropoxid- and tetraisopropoxide-thiourea methods for the S-doped $TiO_2$. Furthermore, two coating methods (EDTA- and acetylacetone-dissolving methods) were tested for both the N-doped and S-doped $TiO_2$. The two coating methods exhibited different photocatalytic degradation efficiency for the N-doped photocatalysts, whereas they did not exhibit any difference for the S-doped photocatalysts. In addition, the two doping processes showed different photocatalytic degradation efficiency for both the S-doped and N-doped photocatalysts. For both the N-doped and S-doped $TiO_2$, the photocatalytic oxidation (PCO) efficiency increased as the hydraulic diameter (HD) decreased. The degradation efficiency determined via a PCO system with visible-light induced $TiO_2$ was lower than that with UV-light induced unmodified $TiO_2$, which was obtained from previous studies. Nevertheless, it is noteworthy that for the photocatalytic annular reactor with the HD of 0.5 cm, PCO efficiency increased up to 52% for the N-doped $TiO_2$ and 60% for the S-doped $TiO_2$. Consequently, when combined with the advantage of visible light use over UV light use, it is suggested that with appropriate HD conditions, the visible-light-assisted photocatalytic systems can also become an important tool for improving IAQ.

• 대한환경공학회지
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• 제22권4호
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• pp.765-773
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• 2000

$TiO_2$ 코팅매체를 이용한 humid acid의 광분해 특성을 조사하였다. $TiO_2$ 코팅은 $TiOCl_2$ 수용액을 암모니아수로 침전시킨 겔을 과산화수소로 용해한 용액 혹은 졸이나 titanium tetraisopropoxide (TTIP)의 가수분해로부터 제조한 졸을 이용하여 dip-coating법으로 제조하였다. Titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸을 이용한 코팅층은 X-선 회절 분석으로부터 $25^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 온도 범위에서 모두 anatase형 결정구조를 가지고 있었다. 반면에 TTIP의 가수분해로 생성된 졸로부터 만든 코팅막은 $400^{\circ}C$ 이상에서 anatase의 결정형이 나타났다. 이로부터 titanium peroxo 용액을 열처리하여 제조한 졸은 내열성 및 비내열성 기판에도 결정성 $TiO_2$ 코팅층을 만들 수 있는 장점이 있다. 코팅막의 두께 및 균일성은 인출속도, 코팅졸의 농도 및 코팅 횟수에 영향을 받았으며, 코팅막의 두께에 따라 다양한 간섭색상을 나타냈다. 0.2M 졸을 이용하여 인출속도 2.5cm/min로 2회 코팅했을 경우, 약 50nm 두께의 투명하면서도 균일한 흐린 남색을 띠는 $TiO_2$ 코팅막을 얻을 수 있었다. 이상의 방법으로 직경 0.3cm의 유리구슬에 $TiO_2$ 코팅막을 제조한 후 $580cm^3$의 반응조를 사용하여 $UV/H_2O_2$ 공정으로 humic acid를 40분 동안 광반응시킨 결과, 초기 시료의 $COD_{cr}$ (40ppm) 을 약 85% 이상, 흡광물질을 약 95% 이상 제거하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권5호
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• pp.239-246
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• 2005

The effect of Pt addition over $V_2O_5-WO_3/TiO_2$ catalyst supported on PRO-66 was investigated for NO reduction in order to develop the catalytic filter working at low temperature. Catalytic filters, $Pt-V_2O_5-WO_3/TiO_2/PRD$, were prepared by co-impregnation of Pt, V, and W precursors on $TiO_2$-coated ceramic filter named PRD (PRD-66). Titania was coated onto the pore surface of the ceramic filter using a vacuum aided-dip coating method. The Pt-loaded catalytic filter shifted the optimum working temperature from $260-320^{\circ}C$(for the catalytic filter without Pt addition) to $190-240^{\circ}C$, reducing 700 ppm NO to achieve the $N_x$ slip concentration($N_x\;=\;NO+N_2O+NO_2+NH_3$) less than 20 ppm at the face velocity of 2 cm/s. $Pt-V_2O_5-WO_3/TiO_2$ supported on PRD showed the similar catalytic activity for NO reduction with that supported on SiC filter as reported in a previous study, which implies the ceramic filter itself has no considerable interaction for the catalytic activity.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권6호
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• pp.1015-1020
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• 2007

A simple approach to prepare arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles by using Au-loaded block copolymers as templates combined with a sol-gel process is described. The organic-inorganic hybrid films with closely packed inorganic nanodomains in organic matrix are produced by spin coating the mixtures of polystyrene-block-poly(ethylene oxide) (PS-b-PEO)/HAuCl4 solution and sol-gel precursor solution. After removal of the organic matrix with deep UV irradiation, arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles with different compositions or particle sizes can be easily produced. Different photoluminescence (PL) emission spectra from an organic-inorganic hybrid film and arrays of Au/TiO2 composite nanoparticles indicate that TiO2 and Au components exist as separate state in the initial hybrid film and form composite nanoparticles after the removal of the block copolymer matrix.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권6호
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• pp.449-455
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• 2010

The hybrid structured photo-electrode for dye-sensitized solar cells was fabricated based on the composites of $TiO_2$ nanoparticles and nanowires. Three samples with different hybrid structures were prepared with 17 vol%, 43 vol%, and 100 vol% nanowires. The energy conversion efficiency was enhanced from 5.54% for pure nanoparticle cells to 6.01% for the hybrid structure with 17 vol% nanowires. For the hybrid structured layers with high nanowires concentration (43 vol% and 100 vol%), the efficiency decreased with the nanowire concentration, because of the decrease of specific surface area, and of thus decreased current density. The random orientations of $TiO_2$ nanowires can be preserved by the doctor blade process, resulted in the enhanced efficiency. The hybrid structured $TiO_2$ layer can possess the advantages of the high surface area of nanoparticles and the rapid electron transport rate and the light scattering effect of nanowires.

• 한국표면공학회지
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• 제34권4호
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• pp.321-326
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• 2001

The TiCrN Coatings haying three kinds of Compositions of $Ti_{36}$ $Cr_{26}$ $N_{38}$ , $Ti_{31}$ $Cr_{35}$ $N_{34}$ / and $Ti_{14}$ $Cr_{52}$ $N_{34}$ were deposited on STD 61 steel substrate by arc ion plating and were oxidized between 700 and 100$0^{\circ}C$ to identify the oxide scales formed on the coatings. The oxide scales were then analyzed using EPMA, XRD and GAXRD. During oxidation, the coatings consisting of TiN and CrN phases were reduced to TiO2 and $Cr_2$$O_3$, respectively. Titania tended to form at the outer oxide layer, whereas chromia tended to form at the inner oxide layer, owing to the different oxygen affinity. The substrate elements as well as coating elements diffused outwardly toward the oxide layer due to the concentration gradient. The growth of oxide from the TiCrN coatings was schematically expressed on the basis of thickness measurement of the reacted and unreacted coatings. The Cr element showed its stronger role to keep the TiCrN coatings from oxidation, when compared with Ni.

• Applied Microscopy
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• 제39권1호
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• pp.41-48
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• 2009

본 연구는 색조화장품에 사용되는 진주광택안료의 특성을 주사전자현미경과 에너지분산분광분석기 및 열분석기를 사용하여 규명하였다. 본 연구에 사용된 인공합성 진주광택안료를 여성의 볼과 눈두덩 부위에 화장을 한 후 육안으로 관찰하였을 때 진주 광택안료는 보는 각도에 따라 흰색에서 보라색까지 다양한 색조로 빛을 반사하였다. 진주광택안료의 주사전자현미경 관찰 결과 안료는 얇은 판상의 다각형의 형태를 하고 있었으며 크기는 규격화된 모양이 아니고 다양하게 관찰되었다. 이런 조각의 크기는 약 $30{\mu}m$에서 $300{\mu}m$까지 측정되었고 안료 조각은 끝이 뾰족하거나 각진 상태로 존재하였다. 고배율의 주사전자현미경상에서 안료조각의 모서리 부위와 측면은 날카롭지 않은 타원형의 형태로 나타났으며 두께는 약 $9{\mu}m$로 측정되었다. 안료조각 표면은 직경이 약 60 nm의 이산화티탄 입자들에 의해서 피복되어 있었다. 진주광택안료의 에너지분산분석기를 사용하여 구성 원소 성분을 분석한 결과 안료의 표면은 O, Si, C, Na, Ca, Ti, Zn 등이 검출되었고 안료의 측면 부위도 동일한 성분들이 검출되었다. 이들 안료는 운모 티타니아(mica titania)로 확인되었다. 진주광택안료의 열분석 결과 초기 $100^{\circ}C$부터 $800^{\circ}C$까지 중량 감소는 큰 차이를 보이지 않았다. 열분석 결과 $115^{\circ}C$에서 1.1% 중량 감소를 하였고 $416^{\circ}C$에서 1.7% 감소하였으며 $797^{\circ}C$ 에서 1.9%의 중량이 감소된 것을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권9호
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• pp.1023-1032
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• 2008

The feasibility study of the application of the photoelectrocatalytic and electrolytic/UV decolorization of Rhodamine B (RhB) was investigated in the photoelectrocatalytic and electrolytic/UV process with $TiO_2$ photoelectrode and DSA (dimensionally stable anode) electrode. Three types of $TiO_2$ photoelectrode were used. Thermal oxidation electrode (Th-$TiO_2$) was made by oxidation of titanium metal sheet; sol-gel electrode (5G-$TiO_2$) and powder electrode (P-$TiO_2$) were made by coating and then heating a layer of titania sol-gel and slurry $TiO_2$ on titanium sheet. DSA electrodes were Ti and Ru/Ti electrode. The relative performance for RhB decolorization of each of the photoelecoodes and DSA electrodes is: Ru/Ti > Ti > SG-$TiO_2$ > Th-$TiO_2$. It was observed that photoelectrocatalytic decolorization of RhB is similar to the sum of the photocatalytic and electrolytic decolorization. Therefore the synergetic effect was not showed in pthotoelectrocatalytic reaction. $Na_{2}SO_{4}$ and NaCl showed different decolorization effect between pthotoelectrocatalytic and electrolytic/UV reaction. In the presence of the NaCl, RhB decolorization of Ru/Ti DSA electrode was higher than that of the other photoelectrode and Ti electrode. Optimum current, NaCl dosage and UV lamp power of the electrolytic/UV process (using Ru/Ti electrode) were 0.75 A, 0.5 g/L and 16 W, respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권4호
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• pp.399-403
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• 2006

현재 넓은 표면적과 메조기공 뿐만 아니라 $TiO_2$의 넓은 band gap과 그 광학 활성 등으로 인하여 크게 각광받고 있는 메조포러스 $TiO_2$ 박막을 합성하기 위해 여러 가지 합성방법이 제시되고 있으나, 그 합성이 습도나 온도 등의 여러조건에 따라 크게 영향을 받아 재현성이 떨어진다는 치명적인 문제점이 제기되어 왔다. 이는 합성 용액 내에서 $TiO_2$ 전구체가 가수분해 및 축합반응을 하면서 구조유도체와의 자기조립에 의한 나노구조물 형성하는 과정에서 $TiO_2$의 전구체가 온도나 습도 등 주변의 영향을 많이 받기 때문이다. 본 연구에서는 2차원 구조의 메조기공을 가진 $TiO_2$ 박막을 재현성 있게 얻을 수 있는 실험 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 촉매인 HCl과 $TiO_2$ 전구체의 몰비 그리고 $TiO_2$ 전구체와 P-123의 몰비 등의 합성 조건뿐 아니라 코팅과정 도중이나 이후의 습도와 온도가 미치는 영향에 대한 실험을 수행하였고 그 특성을 XRD와 TEM 등으로 분석하였다.