• 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.

• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.61-66
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• 2001

양극산화법을 이용하여 광촉매 특성을 나타내는 $TiO_2$ 피막을 제조하고 염료의 분해반응을 통하여 광분해 효율을 조사하였다 양극산화법에 의해 제조된 산화피막은 모두 광촉매 분해특성이 있었으며 양극산화의 조건에 따라서 $TiO_2$ 피막의 성장거동과 피막 형태에 차이가 나타났다. 황산용액에서 양극산화된 $TiO_2$ 피막은 불규칙적 인 입자모양으로 anatase와 rutile이 혼합된 조직이었으며, 인산이 첨가된 혼합용액에서 형성된 $TiO_2$는 anatase로 셀 모양의 피막형태로 생성되었다. 광촉매 특성에 적합한 양극산화의 인가 전압은 180V인 것으로 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.95.2-95.2
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• 2017

Anodic TiO2 nanostructures have wide applications due to their various functional properties such as wide band-gap, chemical stability, and anti-corrosiveness. In order to enhance the properties, several approaches to fabricate TiO2 structures have been developed. Especially, TiO2 nanotube arrays prepared by anodization in a fluoride electrolyte show impressive properties for dye sensitized solar cells1 and photocatalyst. In this presentation, we introduce new types of TiO2 nanostructures beyond TiO2 nanotubes that are fabricated by anodization at high temperature in a glycerol/phosphate electrolyte. We show that depending on the anodization parameters different self-organized morphologies - of highly aligned, high aspect ratio oxide structures can be formed. Critical factor for growth and the use for dye sensitized solar cells and photocatalyst will be discussed.

• 한국분말재료학회지
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• 제17권3호
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• pp.216-222
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• 2010

Self-standing $TiO_2$ nanotube arrays were fabricated by potentiostatic anodic oxidation method using pure Ti foil as a working electrode and ethylene glycol solution as electrolytes with small addition of $NH_4F$ and $H_2O$. The influences of anodization temperature and time on the morphology and formation of $TiO_2$ nanotube arrays were investigated. The fabricated $TiO_2$ nanotube arrays were applied as a photoelectrode to dye-sensitized solar cells. Regardless of anodizing temperature and time, the average diameter and wall thickness of $TiO_2$ nanotube show a similar value, whereas the thickness show a different trend with reaction temperature. The thickness of $TiO_2$ nanotube arrays anodized at $20^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ was time-dependent, but on the other hand its at $10^{\circ}C$ are independent of anodization time. The conversion efficiency is low, which is due to a morphology breaking of the $TiO_2$ nanotube arrays in manufacturing process of photoelectrode.

• 대한화학회지
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• 제37권12호
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• pp.1010-1018
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• 1993

티타늄 금속판을 양극산화하여 제조한 $TiO_2$ 박막을 전극으로 사용하여 1M NaOH 용액에서 광전기화학적 성질을 연구하였다. $TiO_2$ 전극들의 flatband potential은 대략 -0.8V 정도로 이들 값은 단결정 $TiO_2$에서 보다 0.2V만큼 양전위 방향으로 이동되어 나타났다. 순환 전압 전류법에 의한 산소의 환원전위는 SCE에 대해 -0.95V 근처에서 나타났으며, 반응은 전체적으로 비가역적으로 진행되었다. 또한 전극의 광전류는 단결정 $TiO_2$에서 보다 더 단파장에서 나타났으며 전류밀도는 감소되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.295-295
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• 2012

The $TiO_2$ films were prepared in the $H_2SO_4$ solution containing $NH_4F$ at different anodic voltages, to compare the photocatalytic performances of titania for purification of waste water. The microstructure was characterized by a Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray diffractometry (XRD). Chemical bonding states and co-doped elements of F and N were analyzed using surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The photocatalytic activity of the co-doped $TiO_2$ films was analyzed by the degradation of aniline blue solution. From the result of diffuse reflectance absorption spectroscopy(DRS), it is indicated that the absorption edge of the F-N-codoped $TiO_2$ films shifted toward visible light area, and the photocatalytic reaction of $TiO_2$ was improved by doping an appropriate contents of F and N.

• Corrosion Science and Technology
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• 제8권4호
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• pp.143-147
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• 2009

In biomedical implants and dental fields, titanium has been widely utilized for excellent corrosion resistance and biocompatibility. However, Ti and its alloys are nonbioactive after being implanted in bone. In this study, for the purpose of improvement in biocompatibility the anodic $TiO_2$ layer on Ti-xNb alloys were fabricated by electrochemical method in phosphate solution, and the effect of Nb content on the pore size, the morphology and crystallinity of Ti oxide layer formed by the anodic oxidation method was investigated. The Ti containing Nb up to 3 wt%, 20 wt% and 40 wt% were melted by using a vacuum furnace. The sample were cut, polished, and homogenized for 24 hr at $1050^{\circ}C$ for surface roughness test and anodizing. Titanium anodic layer was formed on the specimen surface in an electrolytic solution of 1 M phosphoric acid at constant current densities ($30mA/cm^2$) by anodizing method. Microstructural morphology, crystallinity, composition, and surface roughness of oxide layer were observed by FE-SEM, XRD, EDS, and roughness tester, respectively. The structure of alloy was changed from $\alpha$-phase to $\beta$-phase with increase of Nb content. From XRD results, the structure of $TiO_2$ formed on the Ti-xNb surface was anatase, and no peaks of $Nb_2O_5$ or other Nb oxide were detected suggesting that Nb atoms are dispersed in $TiO_2$-based solid solution. Surface roughness test and SEM results, pore size formed on surface and surface roughness decreased as Nb content increased. From the line analysis results, intensity of Ti peak was high in the center of pore, whereas, intensity of O peak was high in the outside of pore center.

• 전기화학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-53
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• 2009

본 연구에서는 불순물이 포함된 Al 기판으로부터 두 단계의 양극산화 (anodization) 법에 의해 균일한 나노기공을 갖는 AAO(Anodic Aluminum Oxide)을 제조하였다. 생성된 AAO템플릿 위에 Deposition-Precipitation(DP)방법을 사용하여 수직으로 형성된 $TiO_2$ 나노섬유에 Au를 첨가시켜 2 wt.% $Au/TiO_2$ 나노섬유룰 제조하였다. 두 단계의 양극산화를 통해 규칙적으로 배열된 AAO 기공 형상과 기판 위에 수직으로 배향된 $TiO_2$ 나노섬유의 형상을 SEM을 통해 확인하였다. 또한 $Au/TiO_2$ 나노섬유의 특성은 XRD와 Raman 분석을 통하여 $TiO_2$의 아나타제(anatase)와 루타일(rutile) 결정구조와 $TiO_2$ 나노섬유에 담지된 Au의 존재를 확인하였다. 또한 일산화탄소(CO) 산화반응을 통해 AAO(Anodic Aluminum Oxide)기판 위에 형성된 $TiO_2$와 2 wt% $Au/TiO_2$ 나노섬유의 광촉매적 활성을 비교하였다.

• 한국재료학회지
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• 제12권7호
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• pp.528-532
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• 2002

Anodic $TiO_2$film on Ti substrate was fabricated at 180V in sulfuric acid solutions containing phosphoric acid and hydrogen peroxide. Effects of the anodizing conditions on the morphology of the oxide layers, and chemical states of the component elements of the layers were studied primarily using SEM, XRD, AFM, and XPS. The pores in the oxide layer was not uniform in size, shape, and growth direction particularly near the interface between the substrate and the oxide layer, compared with those of the surface layer. The formation of irregular type of pores seemed to be attributed to spark discharge phenomena which heavily occurred during increasing the anodic voltage. The pore diameter and the cell size increased, and the number of cells per unit area decreased with the increasing time. From the XPS results, it was shown that component elements of the electrolytes, P and S, existed in the chemical states of $PO_4^{-3}$ , $P_2$$O_{5}$, $SO_4^{-2}$ , $SO_3^{-2}$ , P, S, etc., which were penetrated from the electrolytes into the oxide layer during anodization.

• 분석과학
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• 제14권1호
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• pp.15-20
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• 2001

광촉매 특성을 지닌 $TiO_2$ 피막을 인가 전압 180 V에서 양극산화법을 이용하여 제조하고, 산화조건에 따른 구조적 차이에 대하여 조사하였다. 황산 및 황산+과산화수소 용액의 경우 $TiO_2$의 구조가 rutile과 anatase형이 혼합된 형태를 지녔으나, 황산+인산 및 황산+인산+과산화수소 혼합용액의 경우에는 대부분 anatase형의 $TiO_2$가 제조되었음을 알 수 있었다. 양극산화법에 의해 제조된 $TiO_2$는 모두 광촉매 특성율을 나타냈으며, 아닐린 블루 분해 반응의 경우 모든 산화 조건에서 반응차수가 1로 나타났으며 속도상수값이 거의 유사함을 알 수 있었다.