This paper presents a study on the photocatalytic reaction about the composite particles of $TiO_2$-coated phosphors under visible light irradiation. Nanocrystalline titanium dioxide layers were directly coated on the alkaline earth aluminate phosphor, $CaAl_2O_4:Eu^{2+},\;Nd^{3+}$ particles by an sol-gel processing method. The photocatalytic reaction was analyzed with the degradation of methylene blue (MB) aqueous solution under UV and visible light irradiations. $TiO_2$-coated phosphor powders showed different photocatalytic mechanism, compared with pure $TiO_2$ (P-25, Degussa). Under UV-irradiation, $TiO_2$-coated phosphor powders showed slow photocatalytic reactivity in the early stage and fast in the latter, compared with that of pure $TiO_2$. However, $TiO_2$-coated phosphor powders showed much faster photocatalytic reactivity than that of pure $TiO_2$ under visible irradiation. In addition, the characterizations of the $TiO_2$-coated phosphor powders were conducted by a X-ray diffractometer (XRD), transmission electron microscope (TEM), and energy dispersive spectroscopy (EDS).
응집이 없는 단분산의 $SiO_2/TiO_2$ 복합 미립자를 얻기 위하여 $TiO_2$seed가 분산되어 있는 에탄올 수용액과 TEOS (Tetraethyl Orthosilicate)를 에탄올에 녹인 용액을 혼합하여 $TiO_2$ 주위에서 TEOS가 가수분해 및 축합 반응이 일어나도록 유도하여 복합 미분말을 제조하였다. 촉매로 암모니아를 사용하였고, 반응온도는 실온이었다. 반응변수는 TEOS의 농도, 암모니아의 농도, $TiO_2$ seed의 크기 및 양이었다. 응집이 없는 복합 미립자를 얻기 위한 최적조건은 [TEOS]=0.3M, [$NH_4OH$]=0.7M, $TiO_2$ seed의 크기가 200~300 nm이었고, 이때 $0.8{\sim}0.9{\mu}m$의 입자크기를 갖는 복합입자를 얻을 수 있었다.
ZSM-5 zeolite composite membranes have been synthesized from a silica sol solution containing TPABr as an organic template by the dip-coating and the pressurized-coating hydrothermal treatment techniques. The CO2 separation efficiency of synthesized composite membranes was also investigated. The permeation mechanism of CO2 through ZSM-5 membranses was the surface diffusion, and that of N2, O2, and He gases was Knudsen diffusion or activated diffusion depending on the synthetic method of membranes and the measurement temperature. The CO2/N2 separation factor of the membrane prepared by the dip-coating hydrothermal treatment was 2.5 at about 12$0^{\circ}C$, while the ZSM-5 composite membrane synthesized by the pressurized-coating hydrothermal treatment technique showed the CO2/N2 separation factor of 9.0 at room temperature higher than that ever reported in the literature.
Drying-step in sol-gel processing was bypassed by exchanging alcoholic solvent in forsterite alcogel directly with MMA. By in-situ polymerization of the MMA, organic-inorganic nano-composite of PMMA-forsterite was prepared. As porous nature of inorganic networks in the gel was preserved and fixated in the composite, spherical morphology of PMMA was resulted. The PMMA-forsterite composite was optically transparent, machinable,mechanically sustainable, and thermally more stable than pristine PMMA. When doped with $Eu^{+3}$, inorganic moiety in the composite provided site environment that is very different from that in pristine PMMA. Prominent $^{5}D_0$ → $^{7}F_0$ transition at 578 nm, broken degeneracy in $^{5}D_0$ → $^{7}F_1$ and $^{5}D_0$ →$^{7}F_2$ transitions suggested that $Eu^{+3}$ was exclusively doped in the inorganic moiety of the composite, which had lower symmetry than the organic counterpart.
응집이 없는 단분산의 $PMSQ/TiO_2$ 복합 미립자를 얻기 위하여 300 nm 크기의 $TiO_2$ seed가 분산되어 있는 메탄올 수용액과 MTMS (Methyltrimethoxysilane)를 메탄올에 녹인 용액을 혼합하여 $TiO_2$ seed 표면에서 MTMS가 가수분해 및 축합 반응이 일어나도록 유도하여 복합 미분말을 제조하였다. 촉매로 암모니아를 사용하였고, 반응온도는 실온이었으며, 모든 반응은 질소분위기에서 행하였다. 교반속도, 반응온도, $[H_2O]/[MTMS]$, $[MTMS]/[TiO_2]$ 등을 변화하여 입자의 크기 및 형태에 영향을 주는 인자들을 조사한 결과, [MTMS]=0.2 M, $[NH_4OH]=0.6M$, $[H_2O]/[MTMS]=100$, $[MTMS]/[TiO_2]=10-50$이고 실온에서 서서히 교반한 경우 단분산된 약 $1-2{\mu}m$의 크기를 갖는 복합입자를 얻을 수 있었다. 얻어진 입자에 대한 소수성을 물에 대한 접촉각 측정을 통해 조사한 결과 거의 180도에 가까운 접촉각을 보임으로써 복합입자의 소수성이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 자외선 차폐효과도 UV 투과도 측정을 통해 조사되었다.
Sol-gel 공정에 의해 제조된 세라믹 분리 막은 보다 순수한 재료를 이용할 수 있고, 균일성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 다양한 복합체도 넓은 범위에서 반응을 유도할 수 있다는 장점을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 sc,1-gel 공정을 이용하여 Tetraethyl ortho-silicate(TEOS)-Polyethylene glycol(PEG)계 organically modified silicate(ORMOSt)sol을 합성하였다. Polymer분자량을 변수로 하여 sol 합성 후 특성 변화를 점도와 겔화 시간을 측정함으로써 관찰하였다. 합성된 sol을 다공성 담체 위에 dip-coating법을 이용하여 막을 제조하였으며, SEM관찰을 통해 분리 막의 미세구조를 확인하였다. 합성 복합 막의 Oil/water 에멀젼의 처리효율을 cross-flow 타입의 막 분리 장치를 이용하여 확인하였다. Ormosilsol은 유기물의 분자량이 증가될수록 보다 쉽게 코팅 층을 형성 시킬 수 있었고, 담체를 용매에 담지 시켜 코팅 물질이 담체의 기공내로 침투될 때의 모세관력을 줄임으로써 크랙이 방지된 얇은 막을 얻을 수 있었다. Colloidal sol 코팅 막에 비해 ormosil sol코팅 막은 분리효율 뿐 아니라 flux 특설이 시험 5분경과 시점에서 약 $200\;l/m^2h$이상 향상되었음을 확인 할 수 있었다.
Fe/$SiO_2$ core-shell type composite nanoparticles have been synthesized using a reverse micelle process combined with metal alkoxide hydrolysis and condensation. Nano-sized $SiO_2$ composite particles with a core-shell structure were prepared by arrested precipitation of Fe clusters in reverse micelles, followed by hydrolysis and condensation of organometallic precursors in micro-emulsion matrices. Microstructural and chemical analyses of Fe/$SiO_2$ core-shell type composite nanoparticles were carried out by TEM and EDS. The size of the particles and the thickness of the coating could be controlled by manipulating the relative rates of the hydrolysis and condensation reaction of TEOS within the micro-emulsion. The water/surfactant molar ratio influenced the Fe particle distribution of the core-shell composite particles, and the distribution of Fe particles was broadened as R increased. The particle size of Fe increased linearly with increasing $FeNO_3$ solution concentration. The average size of the cluster was found to depend on the micelle size, the nature of the solvent, and the concentration of the reagent. The average size of synthesized Fe/$SiO_2$ core-shell type composite nanoparticles was in a range of 10-30 nm and Fe particles were 1.5-7 nm in size. The effects of synthesis parameters, such as the molar ratio of water to TEOS and the molar ratio of water to surfactant, are discussed.
PTMSP[Poly(1-trimethylsilyl-1-propyne)]에 TEOS (tetraethoxysilane), TMOS (tetramethoxysilane), MTMOS(methyltrimethoxysilane), 그리고 PTMOS (phenyltrimethoxysilane)의 함량을 0, 15, 20, 30 wt%로 달리하여 졸-겔법을 이용하여 PTMSP-silica 복합막을 제조하였다. PTMSP-silica 복합막의 알콕시실란 함량에 따른 $H_2$, $N_2$의 기체투과도와 $N_2$에 대한 $H_2$의 이상 선택도를 조사하였다. $H_2$와 $N_2$의 투과도는 알콕시실란 함량이 0~20 wt% 범위에서는 증가하다가 알콕시실란 함량이 20~30 wt% 범위에서는 감소하였다. $N_2$에 대한 $H_2$의 이상 선택도는 TEOS와 PTMOS의 함량이 0~15 wt% 범위에서는 감소하였으며, 15~30 wt% 범위에서는 다시 증가하였다. Robeson upper bound와 비교할 때, PTMSP-silica 복합막은 TEOS 함량이 30 wt%, MTMOS 함량이 20 wt% 그리고 PTMOS 함량이 30 wt%에서 투과도와 이상 선택도가 동시에 향상된 것으로 나타났다.
The titania membrane thickness coated on the porous alumina support by the sol-gel method was analyzed using the slipcasting model. The thickness of calcined membrane layers increased linearly from 1.3 to 3.8 ${\mu}{\textrm}{m}$ with the square root of the dipping time (4~40 min). Growth rates of the thickness of wet gels and calcined layers were well described quantitatively by the slipcasting model. Through the regression of experimental data using model equations, the permeability and the pressure drop across wet gels, and the thickness and their growth rate constants of wet gels and calcined layers could be determined. It was also known that the gellation concentration of the TiO2 sol used in this work and the porosity of wet gel layes were 25 mol/ι and 0.53, respectively.
The BST thin films to composite (Ba$\sub$x/Sr$\sub$l-x/)TiO$_3$ using sol-gel method were fabricated on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate. The thin film capacitor to be ferroelectric materials was investigated by structural and electrical properties. BST solution was composited by moi ratio, and then spin-coated (from 3 times to 5 times coating on Pt/SiO$_2$/Si substrate. Thickness of BST ceramics thin films are about 2600∼2800[${\AA}$] in 3 times deposition. The property of leakage current was stable when the applied voltage was 3[V]. Leakage current of 3 times coated BST thin film was 10$\^$-9/∼10$\^$-11/[A] at 0∼3[V].
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[게시일 2004년 10월 1일]
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