• 제목/요약/키워드: anatase phase

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화염온도에 따른 $TiO_{2}$ 나노입자의 결정구조 및 입자크기 변화 (Effects of Flame Temperature on the Characteristics of Flame Synthesized $TiO_{2}$ Nanoparticles)

  • 이교우;정종수;배귀남
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1347-1352
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    • 2004
  • In this work, $TiO_{2}$ nanoparticles were synthesized using a $N_{2}-diluted$ hydrogen coflow diffusion flame. The effect of flame temperature on the crystalline structure and the size of formed nanoparticles was investigated. The maximum centerline temperature of the flame ranged from 1,920K for $H_{2}-only$ flame to 863K for 81% $N_{2}-diluted$ flame. When the temperature was higher than about 1,000K, the particle size was tend to increase due to the agglomeration and sintering among the primary particles. On the other hand, when the temperature was lower than 1,000K, the portion of anatase phase was greater than 80%.

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Synthesis and Characterization of CNT/TiO2 Composites Thermally Derived from MWCNT and Titanium(IV) n-Butoxide

  • Oh, Won-Chun;Chen, Ming-Liang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.159-164
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    • 2008
  • Two kinds of CNT/TiO2 composite photocatalysts were synthesized with multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and titanium(IV) n-butoxide (TNB) by a MCPBA oxidation method. Since MWCNTs had charge transfer and semiconducting, the CNT/TiO2 composite shows a good photo-degradation activity. The XRD patterns reveal that only anatase phase can be identified for MCT composite, but the HMCT composite synthesized with HCl treatment was observed the mixed phase of anatase and rutile. The EDX spectra were shown the presence as major elements of Ti with strong peaks. From the SEM results, the sample MCT and HMCT synthesized by the thermal decomposition with TNB show a homogenous sample with only individual MWCNTs covered with TiO2 without any jam-like aggregates between CNTs and TiO2. From the photocatalytic results, we could be suggested that the excellent activity of the CNT/TiO2 composites for organic dye and UV irradiation time could be attributed to combination effects between TiO2 and MWCNTs with plausible photodegradation mechanism.

동결건조법으로 제조한 $TiO_2$의 특성 (Characteristics of $TiO_2$ Powders Prepared by Freeze Drying Method)

  • 윤기현;박승순
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.277-283
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    • 1988
  • 동결건조법에 의하여 $TiCl_4$로부터 아주 미세한 $TiO_2$ 분말을 합성하고, 상전이와 전기전도도를 논하였다. 동결건조법에 의하여 합성된 $TiO_2$ 분말의 anatase에서 rutile로의 상전이는 64$0^{\circ}C$에서 일어나 92$0^{\circ}C$에서 완전히 이루어졌다. 이러한 저온에서의 상전이는 미세한 분말과 비표면적에 기인한다. 전기전도도값으로 부터 얻은 활성화에너지값은 비교적 높은 1.63eV인데 이는 시편의 다공성 때문이다.

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Controlling Size, Shape and Polymorph of TiO2 Nanoparticles by Temperature-Controlled Hydrothermal Treatment

  • Kwon, Do Hun;Jung, Young Hee;Kim, Yeong Il
    • 대한화학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.238-245
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    • 2015
  • The crystallization and morphology change of amorphous titanias by hydrothermal treatment have been investigated. The amorphous titanias were prepared by pure water hydrolysis of two different precursors, titanium tetraisopropoxide (TTIP) and TTIP modified with acetic acid (HOAc) and characterized prior to hydrothermal treatment. In order to avoid complicate situation, the hydrothermal treatment was performed in a single solvent water with and without strong acids at various temperatures. The effects of strong acid, temperature and time were systematically investigated on the transformation of amorphous titania to crystalline TiO2 under simple hydrothermal condition. Without strong acid the titanias were transformed into only anatase phase nanoparticle regardless of precursor type, temperature and time herein used (up to 250 ℃ and 48 hours). The treatment temperature and time effected only on the crystalline size, not on the crystal phase et al. However, it was clearly revealed that the strong acids such as HNO3 and HCl catalyzed the formation of rutile phase depending on temperature. HCl was slightly better than HNO3 in this catalytic activity. The morphology of rutile TiO2 formed was also a little affected by the type of acid. The precursor modifier, HOAc slightly reduced the catalytic activity of the strong acids in rutile phase formation.

Aerosol Deposition 법을 이용한 광촉매 $TiO_2$ 박막 제조 (Fabrication of Photocatalytic $TiO_2$ Thin Film Using Aerosol Deposition Method)

  • 최병규;민석홍;김종오;강경태;최원열
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • 본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase)상의 광촉매 $TiO_2$분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr 였다. 이런 압력차는 $0.4 mm{\times}10 mm$의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50 mm인 원판 SUS mesh를 사용하였다. $TiO_2$ 분말의 고른 분포를 위해 $TiO_2$ 분말에 함유되어 있는 수분을 제거하고 이차 입자의 생성을 억제하기 위해서 알코올 bath 속에서 90분간 초음파 세척을 한 후 건조하였다. SUS mesh 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자크기를 알아보기 위해 주사 현미경(SEM)으로 분석하였으며, $1 {\mu}m$정도의 입자 크기를 관찰 할 수 있었다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 aerosol deposition 후에도 분말의 anatase상은 그대로 유지되었으며, 이런 결과는 광촉매 작용을 이용한 수처리용 필터로 활용이 가능하다.

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아나타제/루틸 $TiO_2$ 결정 구조에 의한 메틸렌 블루 광분해 특성 연구 (A Study on Photocatalytic Decomposition of Methylene Blue by Crystal Structures of Anatase/Rutile $TiO_2$)

  • 황문진;응웬탄빈;류광선
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.148-152
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    • 2012
  • $TiO_2$의 물리적 특성이 메틸렌 블루 광분해 특성에 미치는 영향을 연구하기 위해, $HNO_3$/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5인 몰비에서 아나타제와 아나타제/루틸 $TiO_2$ 시료들이 제조되었다. XRD, SEM, TEM, BET, FT-IR과 UV-vis 분광기를 사용하여 시료들의 물리적 특성을 측정하였다. 아나타제 상이 $HNO_3$/TTIP가 0.1인 시료에서 관찰되었고, 아나타제/루틸 상은 $HNO_3$/TTIP가 0.5~1.5인 시료들에서 관찰되었다. $HNO_3$/TTIP 몰 비를 증가시킴에 따라 루틸 결정상, $TiO_2$ 나노입자 사이의 메조 세공 크기와 $TiO_2$의 표면 OH 작용기는 점차 증가하였고, UV 조사 전 메틸렌 블루 잔류 농도는 78.0에서 53.3%으로 감소하였다. UV 조사 후 $HNO_3$/TTIP가 0.1, 0.5, 1.0과 1.5에서 제조된 시료들의 잔류 메틸렌 블루 농도는 각각 20, 14, 11과 23%이었고, $HNO_3$/TTIP가 1.0에서 제조된 시료가 가장 우수한 광촉매능을 나타내었다.

TTIP를 이용한 저온소성용 TiO2 페이스트 최적화 (Optimized for Low-temperature Sintering of TiO2 Paste with TTIP)

  • 정유라;;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.608-613
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    • 2013
  • In this paper, the low-temperature sintering of $TiO_2$ is approached to solve the problem of high temperature sintering which decreases the interconnection between particles or between substrate and particle. $TiO_2$ paste is prepared with Titanium (IV) isopropoxide as the precursor material and calcinate at different conditions (low temperature). In the results, since the changing of temperature and time of sintering, crystalline phase do not change and the intensities of anatase, rutile phase are higher. At $110^{\circ}C$, 7 h sintering condition, crystalline size of anatase and rutile phase are the smallest which are 13.07 and 17.47 nm, respectively. In addition, the highest zeta potential is about 32.77 mV and the repulsive force increases thus leading to the best of the dispersion characteristics between $TiO_2$ particles. Futhermore, DSSCs at that condition exhibits the highest efficiency with the values of $V_{oc}$, $J_{sc}$, FF and ${\eta}$ are 0.69 V, $8.60mA\;cm^{-2}$, 67.93% and 4.06%, respectively.

TiO2 Interlayer의 상변화에 따른 PLZT 박막의 구조 및 전기적 특성 (The effects of TiO2 interlayer phase transition on structural and electrical properties of PLZT Thin Films)

  • 이철수;윤지언;황동현;차원효;손영국
    • 한국진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.446-452
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    • 2007
  • R.F. magnetron-sputtering 방법에 의해 $(Pb_{1.1},La_{0.08})(Zr_{0.65}.Ti_{0.35})O_3$ 박막을 $Pt/Ti/SiO_2/Si$, $TiO_2(interlayer)/Pt/Ti/SiO_2/Si$ 기판에 증착하고, $TiO_2$ interlayer에 의한 PLZT 박막의 특성을 고찰 하였다. $TiO_2$ interlayer의 증착조건을 변화시켜가며 단일상의 anatase 상과 rutile 상을 증착하였고, 그 위에 증착시킨 PLZT 박막의결정성을 x-ray diffraction(XRD)을 통해 분석하였다. 또한 $TiO_2$ interlayer에 의한 $PLZT-TiO_2$, $TiO_2-Pt$ 박막의 계면상태를 고찰하기 위해 glow discharge spectrometer(GDS) 분석을 행하였고, PLZT의 강유전 특성을 고찰하기 위해 전기적 측정을 행하였다. $TiO_2$ anatase 단일 상에 증착한 PLZT의 경우 (110) 방향으로 우선 배향됨을 알 수 있었고, 12.6 ${\mu}C/cm^2$의 잔류분극 값을 나타내었다.

이산화티타니움을 사용한 무기질 박막형 태앙전지의 제작 (Manufacture of Inorganic Materials Thin Film Solar Cell using Titanium Dioxide)

  • 이경호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.451-463
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 태양전지의 변환효율을 높이기 위한 박막형 소재 물질 개발과 전지의 조립과정을 개선 발달시키기 위한 것이다. 이 연구에 사용된 이산화티타니움은 물과 알콕사이드 몰비, 용액 pH의 변화, 분말의 묵힘조건 등 반응조건을 조절한 솔-겔 방법에 의하여 조제되었다. 준비된 이산화티타니움은 $300{\sim}750^{\circ}C$의 열처리조건 범위에서 소결하였다. $600^{\circ}C$의 열조건에서 만들어진 이산화티타니움은 XRD 패턴에서 강한 세기의 아나타제형이 나타났고, $750^{\circ}C$에서 소결되었을 때에는 아나타제형와 루틸형의 혼합물이 나타났다. 또한 소결온도와 묵힘시간 등에 따라 합성된 이산화티타니움의 특성은 묵힘시간이 증가함에 따라 아나타제형 결정으로 변환되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 전류밀도는 묵힘시간과 온도에 따라 증가하였고, 변환효율은 전류밀도의 증가로 역시 증가함을 알 수 있었다. 산소분위기하에서 산소와 카드뮴텔루라이드의 화학결합이 생성됨을 관찰할 수 있었고, 카드뮴텔루라이드의 박막위의 산소가 크롬메이트와 하이드라진 처리에 의하여 감소되는 것을 알수 있었다. 결론적으로 공기분위기하에서 $550^{\circ}C$의 급속 소결조건에서 만들어진 카드뮴텔루라이드의 에너지변환효율은 $0.07cm^2$, $1.0cm^2$의 면적에 대해 각각 12.0%, 6.0%로 나타내었다.