Abstract
Transparent $TiO_2$ thin films were prepared by the sol-gel method from titanium alkoxide aqueous solution containing large quantities of water. To prepare the aqueous system sol, the chelate compound solution were prepared from each 1 mole of titanium(IV)iso-propoxide, acetylacetone and 8 moles of isopropyl-alcohol. And then the 50 moles aqueous solution with the 0.02~0.50 moles of HCI for sol stability and the 0.3 mole of polyethylene glycol for coating adhesion were precisely dropped on the chelate compound solution. $TiO_2$thin films were fabricated by dip coating, drying and heat treatment at $400^{\circ}C$ and their characteristics were investigated by XRD, SEM and UV-visible spectrometer, The neutral sol of composition with TTIP : AcAc : IPA : $H_2O$ : PEG : HCl = 1 : 1 : 8 : 50 : 0.3 : 0.15 (molar ratio) was maintained stable sol condition and without problem for coating more than 30 days. The anatase phase $TiO_2$thin film prepared from 30 times dipping, drying and heat treating showed the flat surface and the fine microstructure of fracture surface with about 2 $\mu\textrm{m}$ thickness. Transparency of these $TiO_2$thin film was 80 % in the visible region.
투광성 $TiO_2$박막을 다량의 물을 사용한 티타늄알콕사이드 수용계로부터 sol-gel법으로 제조하였다. sol의 제조를 위해 각각 1 mole의 titanium(IV)iso-propoxide, acetylacetone과 8 mole의 isopropyl-alcohol로부터 킬레이트 화합물을 만들었다. 그리고 sol의 안정성을 위한 0.02~0.50 mole의 HCI과 코팅 접착성을 위한 0.3 mole의 polyethylene glycol을 함유한 50 mole의 수용액을 엄밀히 제어하여 킬레이트 화합물에 적하하였다. 제조된 sol로부터 dipping, 건조 및 $400^{\circ}C$에서 열처리하여 $TiO_2$박막을 제조하였으며, XRD, SEM, UV-visible spectrometer 등을 이용하여 특성을 검토하였다. TTIP : AcAc : IPA : $H_2$O : PEG : HCl의 몰비가 1 : 1 : 8 : 50 : 0.3 : 0.15인 조성을 갖는 중성 sol은 30일까지도 안정한 상태를 유지하였고 코팅성이 양호하였다. 30회까지 반복 침지하고 건조 및 열처리한 anatase상 $TiO_2$박막은 평활한 표면과 두께 약 2 $\mu\textrm{m}$의 치밀한 미세구조를 보였다. 제조한 $TiO_2$박막은 가시광선 영역에서 약 80%의 투과도를 나타내었다.
