• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.510-510
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• 2007

Titanate nanotube(TNT)는 높은 비표면적과 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 광촉매, 수소 저장재료, 태양전지용 전극재료 등에 적용되고 있다. 또한, 티타네이트 나노튜브는 전자 이동이 원활한 구조적 특징을 가지고 있어 리듐 이차전지용 호스트 재료로서 많은 연구가 진행 중이다. 이에 본 연구에서는 저온균일침전법으로 제조한 루틸상 $TiO_2$ 분말에 Lithium chloride를 1~10wt%를 동시에 첨가한 후 10M의 sodium hydroxide 수용액 내에서 수열합성하여 리튬이 도핑된 티타네이트 나노튜브를 제조하였다. 제조된 분말의 입자형상 및 크기는 전자주사 현미경을 이용하여 관찰하였으며, X-선 회절분석을 이용하여 리튬 첨가에 따른 결정상 변화를 관찰하였다. 또한 리튬이 도핑된 티타네이트 나노튜브의 전기화학적 특성 평가를 위해 양극 활물질 : 도전제 : 바인더를 75 : 20 : 5의 비율로 혼합한 후 coin cell을 제조하였고, potentiostat를 이용하여 용량 측정 및 cycle 특성을 실시하였다. 수열 합성법에 의해 형성된 입자는 직경 10nm, 길이 수 ${\mu}m$로 관찰되었으며, X-선 회절 시험 결과 LiO와 같은 이차상은 발견되지 않았다. 측정된 coin cell의 용량은 240mAh/g을 나타내었으나, 싸이클 특성이 빠르게 저하됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of Powder Materials
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• v.15 no.2
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• pp.125-135
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• 2008

[ $TiO_2$ ] nanotubes for photocatalytic application have been synthesized by hydrothermal method. $TiO_2$ nanotubes are formed by washing process after reaction in alkalic solution. Nanotubes with different morphology have been fabricated by changing NaOH concentration, temperature and time. $TiO_2$ nanoparticles were treated inside NaOH aqueous solution in a Teflon vessel at $110^{\circ}C$ for 20 h, after which they were washed with HCl aqueous solution and deionized water. Nanotube with the most perfect morphology was formed from 0.1 N HCl washing treatment. $TiO_2$ nanotube was also obtained when the precursor was washed with other washing solutions such as $NH_4OH$, NaCl, $K_2SO_4$, and $Na_2SO_3$. Therefore, it was suggested that $Na^+$ ion combined inside the precursor compound slowly comes out from the structure, leaving nanosheet morphology of $TiO_2$ compounds, which in turn become the nanotube in the presence of hydroxyl ion. To stabilize the sheet morphology, the different type of washing treatment solution might be considered such as amine class compounds.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.42-42
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• 2007

티타네이트 나노튜브는 10 nm 이내의 내경과 0.74nm 정도의 크기를 갖는 층상 구조를 이루고 있어 높은 비표면적을 이용한 수소의 물리적 흡착뿐만 아니라 Ti-H 결합에 의한 화학적 흡착이 동시에 가능하다. 따라서 본 연구에서는 전이금속 원소 중 Ni을 첨가한 티타네이트 나노튜브를 합성하고 수소저장특성을 평가하고자 하였다. 티타네이트 나노튜브는 저온균일침전법으로 제조된 침상형의 $TiO_2$ 분말을 출발원료로 염화니켈을 $TiO_2$의 질량 비로 1~5wt% 첨가하고 10 M의 NaOH 수용액에서 일정시간 혼합한 후 $150^{\circ}C$에서 24시간 수열합성하였다. 합성된 분말의 입자형상 및 결정상은 전자현미경과 X-선 회절 시험을 이용하여 분석하였고, 입자의 비표면적은 액체질소흡착법을 이용하여 측정하였다. 전자현미경 관찰결과 이온교환 전후의 입자형상은 큰 변화가 없었던 반면 이온교환 후 입자의 비표면적이 30% 이상 증가함을 확인하였다. 특히 Ni의 도핑량이 증가함에 토라 입자의 비표면적도 함께 증가하였으며, 전자현미경 관찰결과 더욱 미세한 나노튜브가 형성됨을 확인할 수 있었다. P-C-T를 이용하여 측정한 순수한 티타네이트 나노튜브의 수소저장량이 20기압에서 1.2 wt% 정도로 측정된 반면 Ni이 5 wt% 첨가된 티타네이트 나노튜브의 경우 같은 압력에서 1.6 wt%를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.2
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• pp.179-186
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• 2006

Two types of $TiO_2$, nanotube and nanoparticle, were used for the mesoporous coatings by doctor blade technique followed by calcining at $450^{\circ}C$. The coatings were used as working materials for dye-sensitized solar cells (DSCs) later on and their photovoltaic characterization was carried out. The nanoparticle was synthesized from hydrogen titanate nanotube by hydrothermal treatment at $180^{\circ}C$ for 24 hr. The solar energy conversion efficiency (${\eta}$) of DSCs prepared by this nanoparticle reached 8.07％ with $V_{OC}$ (open-circuit potential) of 0.81 V, $I_{SC}$ (short-circuit current) of $18.29mV/cm^2$, and FF (fill factor) of 66.95％, respectively. For the preparation of nanotube, the concentration of NaOH solution varied from 3 M to 5 M. In the case of DSCs fabricated with nanotubes from 3 M NaOH solution, the ${\eta}$ reached 6.19％ with $V_{OC}$ of 0.77 V, $I_{SC}$ of $12.41mV/cm^2$, and FF of 64.49％, respectively. On the other hand, in the case of 5 M solution, the photovoltaic ${\eta}$ was decreased with 4.09％ due to a loss of photocarriers. In conclusion, it is demonstrated that the solar energy conversion efficiency of DSCs made from $TiO_2$ nanoparticle showed best results among those under investigation.