Abstract
Photo-reactive $TiO_2$ thin films on soda-lime-silica slide glass were prepared by spin coating technique with a Ti-naphthenate precursor. Optical, structural and photo-catalytic properties of the films after annealing at $500^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$ were evaluated. As increase with annealing temperature, absorption bands and total transmittance of the films showing an average transmittance (about 80%) at visible spectra range were shifted to UV spectra range and slightly decreased. Refractive index and thickness of the films were increased from 2.16 to 2.63 and decreased from 484 nm to 439 nm, respectively, with increase of annealing temperature. Anatase phase was visible at all annealing temperature. More rougher surface structure was obtained at $600^{\circ}C$ than those of films annealed at $500^{\circ}C$ and $550^{\circ}C$. The hydrophilic conversion was found within 45 min by UV stimulation and optical activation was UVC>UVA>UVB at the case of $500^{\circ}C{\sim}550^{\circ}C$ and UVA>UVC>UVB at the annealing temperature of $600^{\circ}C$. The lowest initial contact angle was obtained at $600^{\circ}C$.
Ti-naphthenate를 출발물질로 사용하여 스핀코팅으로 soda-lime-silica 유리에 $TiO_2$ 박막을 제조하였다. $500^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$의 열처리온도에 따라 제조된 악악의 광학적, 구조적 및 광촉매 특성을 측정하였다. 재조된 $TiO_2$박막의 투과율은 가시광선 영역에서 약 80%정도의 평균투과율을 보였고, 열처리 온도가 높아짐에 따라 흡수밴드가 낮은 UV 파장영역으로 편향하였으며, 전체 광투과율은 소폭 감소하는 경향을 나타냈다. $TiO_2$ 박막의 열처리 온도가 높아짐에 따라 굴절률은 2.16에서 2.63으로 증가하였고, 박막의 두께는 484nm에서 439nm으로 감소하였다. $500^{\circ}C$에서 $600^{\circ}C$의 모든 열처리 온도에서 anatase 결정상을 보였으며, 표면조도는 $500^{\circ}C$와 $550^{\circ}C$에서 열처리한 박막에 비하여 $600^{\circ}C$에서 크게 증가하였다. 또한 제조된 $TiO_2$ 박막의 광촉매 특성에 있어서 초기 접촉각은 $600^{\circ}C$의 경우 가장 낮은 값을 보였으며, $550^{\circ}C$와 $500^{\circ}C$로 열처리한 경우 UV광자극에 의해 45분 이내에 친수성박막으로 변이하였고 UVC-UVA-UVB 순으로, $600^{\circ}C$ 의 경우에는 UVA-UVC-UVB의 순으로 높은 광활성을 보였다.