• 제목/요약/키워드: nano-sized TiO$_2$

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아세토나이트릴 가스 검지를 위한 센스의 제작 및 특성 (Characteristics of metal-loaded TiO2/SnO2 thick film gas sensor for detecting acetonitrile)

  • 박영호;이창섭
    • 한국가스학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.23-29
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    • 2009
  • Pt, Pd, In 등의 촉매금속을 사용하여 아세토나이트릴 유독가스에 대한 감도를 향상시키는 SnO2 가스센스에 대하여 연구하였다. Metal-SnO2 후막은 백금전극이 내장된 알루미나 지지체의 스크린법으로 제작되었다. 본 센서의 특성은 검출가스의 농도의 함수로 반응기내 각센서의 전기적 저항을 측정하여 조사하였으며, 10-50ppm 범위의 유독가스 농도에 대하여 검지 측정하였다. 그 결과 촉매금속의 종류에 따라 센서에서 반응하는 감도가 각각 다르게 선택성을 갖고 있는 것으로 나타났다.

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Enhanced 2-Chorophenol Photodecomposition using Nano-Sized Mn-incorporated TiO2 Powders Prepared by a Solvothermal Method

  • Kim, Dongjin;Im, Younghwan;Jeong, Kyung Mi;Park, Sun-Min;Um, Myeong-Heon;Kang, Misook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권8호
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    • pp.2295-2298
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    • 2014
  • To effectively destruct 2-chlorophenol, a representative sterile preservative, nanometer-sized Mn (0.5, 1.0, 3.0 mol %)-incorporated $TiO_2$ powders were synthesized by a solvothermal method. XRD result demonstrated that the Mn ingredients were perfectly inserted into $TiO_2$ framework. The Mn-$TiO_2$ particles exhibited an anatase structure with a particle size of below 20 nm. The absorbance was shifted to the higher wavelength on Mn-$TiO_2$ compared to that of $TiO_2$. Otherwise, the PL intensities which has a close relationship for recombination between holes and electrons significantly decreased on Mn-$TiO_2$. The photodecomposition for 2-chlorophenol in a liquid system was enhanced over Mn-doped $TiO_2$ compared with pure $TiO_2$: 2-chlorophenol of 50 ppm was completely decomposed after 12 h when 1.0 mol % Mn-$TiO_2$ was used. Consequently, the core of this paper is as follows. introducing Mn into $TiO_2$ framework reduced the band-gap, moreover, it played as an electron capture resulted to lower recombination between electrons and holes during photocatalytic reaction for removal of 2-cholophenol.

TiO2가 코팅된 Polyethylene 입자를 이용한 페놀과 톨루엔의 광분해 (Photo-degradation of Phenol and Toluene by Using the TiO2-coated Polyethylene Particles)

  • 김동주;최상근;조준형;김교선
    • 산업기술연구
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    • 제24권B호
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    • pp.133-138
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    • 2004
  • The photodegradation of phenol and toluene with the $TiO_2$-coated polyethylene (PE) particles were investigated in the slurry type photocatalytic reactor, changing the $TiO_2$ particle sizes, initial phenol and toluene concentrations, and the oxygen flow rate. The nano-sized $TiO_2$ photocatalyst particles were prepared by the diffusion flame reactor and they were coated onto PE particles by using the hybridization system for the efficient recollection of $TiO_2$-coated particles after photodegradation experiments. The degradation efficiencies of phenol and toluene with the $TiO_2$-coated PE particles were more than 90% after photodegradation of 80 minutes for most cases. The efficiencies of photodegradation with the $TiO_2$-coated PE particles were found to be lower than those by the pure $TiO_2$ particles by 50%, because of the decrease in specific surface area of $TiO_2$ particles in PE particles.

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OMC Nano-emulsion을 포집하고 있는 Nano-TiO$_2$-Paste의 합성과 화장품의 응용 (Inorganic-organic nano-hybrid; Preparation of Nano-sized TiO$_2$ Paste Trapped OMC Nano-emulsion and it's Application for Cosmetics)

  • Byung Gyu, Park;Jong Heon, Kim;Jin Hee, Im;Kyoung Chul, Lee
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.181-187
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    • 2004
  • 화장품에서 유기 화합물인 OMC(octyl methoxy cinnamate)와 무기 소재인 TiO$_2$가 자외선 차단제로 가장 보편적으로 사용되고 있다. 그러나 OMC는 skin trouble이 있고, TiO$_2$는 첨가량에 비해서 자외선 차단 효율이 OMC보다 낮고 입자의 크기효과에 의해 백탁 현상이 나타나는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 두 성분이 갖는 단점을 보완하는 방법으로 OMC를 나노에멀젼시키고, 이 나노에멀젼-OMC를 나노-TiO$_2$ 미립자로 포접하여 자외선 차단효과를 극대화 하면서, 피부에 OMC가 직접적으로 적용하지 못하도록 하는 방법을 연구하였다. 특히 계면활성제를 boundary로 하는 유기/무기 hybrid nano-material에서 TiO$_2$ 미립자와 OMC-에멀젼이 나노 크기가 되면 백탁 현상이 나타나지 않는 투명한 화장품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 나노-에멀젼 OMC를 TiO$_2$로 포집하는 과정에서 hydrophilic character를 갖는 레시친으로 TiO$_2$를 안정화하여 보습성을 더욱 향상시켰다. 합성한 inorganic-organic hybrid nano-material는 TEM을 이용하여 나노 미립자의 morphologies를 규명하였고, UV-Visible spectrometer를 이용하여 자외선 흡수를 측정하였다. 또한 X-ray diffractometer를 이용하여 나노-에멀젼 OMC를 포집하고 있는 TiO$_2$ 미립자가 갖는 특성인 pore의 크기와 구조를 측정하였다. 화장품적인 응용으로서 SPF analyzer 측정결과 기존의 powder-OMC에 비하여 우수한 자외선 차단 효과를 나타내었으며, OMC의 피부 침투도 훨씬 줄일 수 있어 OMC의 피부 부작용을 크게 줄일 수 있을 것이다.>$\pm$0.06 $\mu$g/g 범위였다. 4. 날결명자 분말첨가군 각 조직에 축적된 카드뮴 함량이 제일 낮았던 C4를 Cl과 비교한 결과 뇌, 심장, 비장, 간, 폐, 고환, 신장, 대퇴부근육, 다리뼈에 각각 49.03, 22.56, 36.02, 35.75, 41.75, 36.20, 37.00, 22.77, 56.67 %의 감소를 보였으며, 각 장기의 함량은 뇌<다리뼈<대퇴부 근육<고환<폐<심장<비장<신장<간 순 이었다. 5. 카드뮴 총 섭취량으로 장기 및 조직의 카드뮴 평균함량에 대한 축적율은 카드뮴만 섭취한 군(Cl) 의 경우 7.14%이었으며, 결명자 분말 첨가군인 C2, C3, C4군의 경우 각각 4.91, 4.81, 4.50 %이었다. 6. 체모의 카드뮴 함량은 Cl군이 가장 높았고, 결명자 첨가군들의 카드뮴 함량은 6주째까지 모든 시험군에서 증가하는 경향을 보였으며, 6주 이후에는 감소되는 경향을 보였다. 7. 분변 중 카드뮴 함량은 C4군이 가장 높았고, 결명자 첨가군들의 카드뮴 함량은 C3군과 C4군을 제외한 나머지 군들에서 완만하게 증가하는 경향을 보였으며, 6주째에 카드뮴 함량이 감소되는 경향을 보였다가 6주 이후에 다시 카드뮴 함량이 증가하는 경향이었다.erefore the guidelines for iron supplementation and nutritional education to improve their iron status should be provided.한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에 이용되는 탄소량이 거의 없고, 적은 alkalinity 소모에 의한 경제적 이익 등 장점을 가진 공정으로 보여 진다.수록 푹신한 감이 있는

선택적 촉매 환원법 재료로서 나노 사이즈 MnOx-CeO2/TiO2 촉매에 대한 미세 구조적 특성과 촉매활성 평가 (Microstructural property and catalytic activity of nano-sized MnOx-CeO2/TiO2 for NH3-SCR)

  • 황성철;조승현;신민철;차진선;이인원;박현;이희수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.115-120
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    • 2016
  • 저온용 SCR 촉매인 $MnO_x$의 촉매 활성을 높이기 위해 $TiO_2$ 지지체와 함께 조촉매로서 $CeO_2$을 사용하였고, 제조된 나노 사이즈의 촉매 특성과 함께 질소산화물 제거 효율에 대해 고찰하였다. $MnO_x-CeO_2/TiO_2$ 촉매 내에서 $CeO_2$ 거동을 확인하기 위해 단일 조성의 $CeO_2$와의 차이점을 미세구조적으로 비교 분석하였다. $MnO_x-CeO_2/TiO_2$ 촉매가 졸겔법을 통해 제조되었으며 낮은 열적 특성으로 인해 평균 $285{\mu}m$ 정도의 큰 입도를 가진 단일 $CeO_2$와는 달리 Ti 지지체와 함께 합성된 촉매의 경우 130 nm 정도로 줄어들었음을 확인하였다. 투과 전자 현경을 이용한 EDS mapping를 통해 Ce-Ti의 강한 interaction이 nano-sized powder 제조의 원인인 것으로 확인하였다. 조촉매 첨가로 인해 $MnO_x/TiO_2$ 촉매에 비해 저온영역에서 20 % 이상의 효율 향상이 있었으며 이는 3성분계 촉매 내에서 $CeO_2$가 나노 사이즈로 잘 분산됨에 따라 촉매 반응에 필요한 산소이온의 교환이 활발히 일어날 수 있었기 때문이다.

잉크젯 프린팅을 이용한 low-e $TiO_2$-silver 투명박막형성 (Fabrication of $TiO_2$-silver transparent thin films low-e coated on glass substrate by ink-jet printing)

  • 윤초롱;오효진;이남희;;김병환;김선재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.511-511
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    • 2007
  • Low-emissivity (low-e) coatings with visible transparency have attracted increased interest m reducing heat radiation loss through window panes from ecological and sustainable aspects. $TiO_2$-silver transparent thin films for low-e have good properties for UV and IR blocking as well as photocatalyst compared to that with commercial UV blocking films such as fluorine doped oxide (FTO), antimony doped tin oxide (ATO), etc. In this study, transparent $TiO_2$-silver thin films were prepared by successive ink-jet printing of commercial nano silver and $TiO_2$ sol. The $TiO_2$ sol, as ink for ink-jet printing, were synthesized by hydrothermal process in the autoclave externally pressurized with $N_2$ gas of 200 bar at $120^{\circ}C$ for 10 hrs. The synthesized $TiO_2$ sols were all formed with brookite phase and their particle size was several to 30 nm. At first nano sized silver sol was coated on glass substrate, after that $TiO_2$ sol was coated by ink-jet printing. With increasing coating thickness of $TiO_2$-silver multilayer by repeated ink-jet coating, the absorbance of UV region (under 400nm) and IR region (over 700nm) also increase reasonably, compared to that with commercial UV blocking films.

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기계화학공정에 의한 (Pb, La)TiO3 나노 분말의 합성 및 소결 특성 연구 (Research on Synthesis and Sintering Behavior of Nano-sized (Pb, La)TiO3 Powders Using Mechano Chemical Process)

  • 이영인;구용성;이종식;좌용호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.101-106
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    • 2010
  • In this study, we successfully synthesized a nano-sized lanthanum-modified lead-titanate (PLT) powder with a perovskite structure using a high-energy mechanochemical process (MCP). In addition, the sintering behavior of synthesized PLT nanopowder was investigated and the sintering temperature that can make the full dense PLT specimen decreased to below $1050^{\circ}C$ by using $Bi_2O_3$ powder as sintering agent. The pure PLT phase of perovskite structure was formed after MCP was conducted for 4 h and the average size of the particles was approximately 20 nm. After sintered at 1050 and $1150^{\circ}C$, the relative density of PLT was about 93.84 and 95.78%, respectively. The density of PLT increased with adding $Bi_2O_3$ and the specimen with the relative densitiy over 96% were fabricated below $1050^{\circ}C$ when 2 wt% of $Bi_2O_3$ was added.

실란처리를 통한 안정화된 $TiO_2$졸의 합성 (Synthesis of stabilized $TiO_2$ sol by sillane treatment)

  • 한동희;강동준;김락희;강동필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.234-235
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    • 2007
  • Transparent nanosized $TiO_2$ sol has been made by sol-gel method, using Titanium(IV) isopropoxide precursor. To promote hydrolysis for titania is needed excess water, Oil bath and temperature about $80^{\circ}C$. $TiO_2$ sol is peptized ranging from pH 1 to 1.5 using hydrochloric acid for the stability of sol during a condensation reaction. The average particle size of $TiO_2$ sol was approximately 20nm. $TiO_2$-sillane sol was synthesized by surface treatment using MTMS to the $TiO_2$ sol. TEM analysis has been used to check the degree of dispersion and FT-IR analysis has been used to see if the sillane has been chemically bonded on the surface of $TiO_2$.

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초미량의 이산화질소가스 감지를 위한 텅스텐산화물계 반도체 가스 센서의 제조 및 $NO_X$ 감응 특성 (The Fabrication and $NO_X$-sensing characteristics of $WO_3$-based semiconductor gas sensor for detecting sub-ppm level of $NO_X$)

  • 이대식;임준우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.601-604
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    • 1998
  • NOX detecting gas sensors using TiO2 doped tungsten oxide semiconductor were prepared and their electrical and sensing characteristics have been investigated. In normal air condition, the sensors of WO3, TiO2 doped WO3 show grain boundary heights of 0.34 eV, 0.25 eV, respectively. The grain boundary barrier energy variation was increased by doping TiO2 into large variation of resistance to NOX gases. And doping the TiO2 4 wt.%, the particle size of WO3 polycrystal films showed higher sensitivity and better sorption characteristics to NOX gas than the pure WO3 films material in air at operating temperature of $350^{\circ}C.$ The TiO2 doped WO3 semiconductor gas sensor shows nano-sized particle size and good sensitivity to sub-ppm concentration of NOX.

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Synthesis and Photocatalytic Properties of Thermally Stable Metal-Oxide Hybrid Nanocatalyst with Ultrathin Oxide Encapsulation

  • Naik, Brundabana;Moon, Song Yi;Kim, Sun Mi;Jung, Chan Ho;Park, Jeong Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.317.2-317.2
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    • 2013
  • Ultrathin oxide encapsulated metal-oxide hybrid nanocatalysts have been fabricated by a soft chemical and facile route. First, SiO2 nanoparticles of 25~30 nm size have been synthesized by modified Stobber's method followed by amine functionalization. Metal nanoparticles (Ru, Rh, Pt) capped with polymer/citrate have been deposited on functionalized SiO2 and finally an ultrathin layer of TiO2 coated on surface which prevents sintering and provides high thermal stability while maximizing the metal-oxide interface for higher catalytic activity. TEM studies confirmed that 2.5 nm sized metal nanoparticles are well dispersed and distributed throughout the surface of 25 nm SiO2 nanoparticles with a 3-4 nm TiO2 ultrathin layer. The metal nanoparticles are still well exposed to outer surface, being enabled for surface characterization and catalytic activity. Even after calcination at $600^{\circ}C$, the structure and morphology of hybrid nanocatalysts remain intact confirm the high thermal stability. XPS spectra of hybrid nanocatalyst suggest the metallic states as well as their corresponding oxide states. The catalytic activity has been evaluated for high temperature CO oxidation reaction as well as photocatalytic H2 generation under solar simulation. The design of hybrid structure, high thermal stability, and better exposure of metal active sites are the key parameters for the high catalytic activity. The maximization of metal-TiO2 interface interaction has the great role in photocatalytic H2 production.

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