• 제목/요약/키워드: 나노 사이즈 $TiO_2$ 입자

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고상 반응법을 이용한 $BaTiO_3$ 나노 분말 제조 및 특성 평가 (Manufacturing of $BaTiO_3$ Nano-powder by Solid Reaction and Its Evaluations)

  • 손용호;우덕현;윤만순;어순철;류성림;권순용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.217-217
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    • 2008
  • $BaTiO_3$는 perovskite 구조를 가지는 대표적인 강유전체 재료로서 MLCC (Multi Layer Ceramic Capacitor), PTC thermistor 등에 널리 사용되어지고 있으며, 그 특성을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 현제 $BaTiO_3$ 분말 제조의 대표적인 합성법으로는 하소와 분쇄공정이 없는 수열합성법이 대표적이나, 나노 사이즈로 제작시 $BaTiO_3$는 마이크로 크기와 달리 입방정상으로 우세한 상태로 존재한다. 이는 제조과정 중의 hydroxyl defect의 영향과 나노 분말의 표면에너지 증가 때문이라고 보고된다. 따라서 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반적인 세라믹 제조 방법인 고상반응법을 이용한 나노 사이즈의 $BaTiO_3$ 제조를 위한 최적의 공정 조건을 확립하기 위하여 본 연구를 진행하였다. 조성은 $BaTiO_3$와 반응온도를 낮추기 위한 anatase의 $TiO_2$를 사용하였고, $BaCO_3/TiO_2$ 의 조성비 (1. 1.01, 1.02, 1.03)를 제어하여 혼합한 후, 24h ball-mill 하여 하소 온도 ($860^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$) 변화에 따른 입자 사이즈와 입도 분포를 측정하였다. 제조된 $BaTiO_3$분말의 결정 구조 분석을 위하여 XRD (X-ray diffraction) 분석을 수행 하였는데, 분석 결과로부터 제조된 분말들이 정방정 (tetragonal)의 perovskite구조를 갖고 있음을 확인하였다. 또한 분말의 미세구조 확인을 위하여 SEM (scanning electron microscope) 관찰을 수행하였는데, 나노 사이즈의 구형 분말을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

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스프레이 건조법을 이용한 PMMA/TiO2 다공성 입자 제조 및 특성 연구 (Preparation of Porous PMMA/TiO2 Microspheres by Spray Drying Process)

  • 백동현;이현석;강래형;김용진;이존환;최성욱
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 연구에서는 분무 건조 공정을 이용하여 다공성 PMMA 입자 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 고르게 함침된 유/무기 복합분체를 제조하여, $TiO_2$의 은폐력은 그대로 유지하면서도 다공성 구조체로 피지를 흡유하여 지속성을 증대시키는 메이크업 화장품 소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 끓는점이 다른 두 가지 공용매(디클로로메탄 및 헥산올)의 비율과 고분자의 농도 조절을 통해 입자크기와 기공크기를 제어할 수 있었으며, $TiO_2$ 나노입자를 제조된 시료의 전체 무게 대비 74.6 wt%까지 함침 시킬 수 있었다. SEM 이미지 분석을 통하여 복합분체의 다공성 구조를 확인하였고, 절단면 이미지를 통하여 내부에 $TiO_2$ 나노입자가 균일하게 함침 되어 있는 것을 관찰하였다. EDX 매핑으로 Ti 원소가 복합분체의 내부에 전체적으로 분포하고 있음을 확인하였다. Porosimetry 분석으로 기공사이즈 및 공극률을 측정하였으며, $TiO_2$ 나노입자를 함침하고 있음에도 불구하고 50% 이상의 공극률을 유지하여 흡유량이 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다. 결론적으로, $TiO_2$ 나노입자가 PMMA입자의 내부에 잘 분산되어 있어서 가시광선의 반사율을 증가시킴으로써 피부의 결점을 커버하는 성능이 개선되었음을 확인하였다.

Glycothermal법을 이용한 나노 사이즈 BaTiO3분말의 제조 (Preparation of Nano-size BaTiO3 Powders Using Glycothermal Method)

  • 김병규;임대영;노준석;조승범
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.642-648
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    • 2002
  • 본 연구에서는 TiCl$_4$를 가수분해 시켜 제조한 비정질의 titanium hydrous gel과 Ba(OH)$_2$.8$H_2O$를 출발물질로 사용하였으며, 반응용매로써 1,4-butanediol과 distilled water를 이용하여 나노 사이즈 BaTiO$_3$분말을 제조하였다. 용매로써 사용된 1,4-butanediol과 distilled water의 부피비에 따라 입자의 크기를 조절할 수 있으며, 습식화학법의 단점이었던 분말의 응집을 최소화 시킬 수 있다. 그리고 22$0^{\circ}C$의 비교적 낮은 반응온도에서 분산성이 우수하고, 입도분포가 좁은 약 50~200nm의 barium titanate 나노 분말을 제조하였다.

TiO2 입자의 사이즈가 바인더젯 3D 프린팅 시멘트계 재료의 특성에 미치는 영향 (Effect of nano-TiO2 size on the properties of cement-based materials produced by binder jet 3D printing)

  • 유준성;리패기;배성철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.188-189
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    • 2022
  • With the development of nano-reinforcement technology, TiO2 nanomaterials have received widespread attention as one of the additives without pozzolanic reaction, which can be used to improve the mechanical properties of cement-based materials. Meanwhile, with the development of additive manufacturing technology or known as 3D printing technology, its application in the construction field has also got noticed. Therefore, in this work, the effect of three sizes of TiO2 on the compressive strength of hardened cement-based materials fabricated by binder jetting 3d printing was evaluated. According to the results, the TiO2 particles with larger sizes can provide better reinforcement to the hardened cement due to its more significant filling effect.

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탄탈륨 도핑 및 나노사이즈의 금입자분산된 $TiO_2$ 박막에서의 광전극 특성 비교 (Comparison of Photoelectrode Properties Between $TiO_2$ Thin films Doped with Tantalum and Dispersed with Nanosize Gold)

  • 윤종원;정경한;;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.861-864
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    • 2004
  • 본 연구에서는 Ta이 도핑된 $TiO_2$$Au/TiO_2$ nanocomposite 박막을 co-sputtering법으로 제작하였다. Ta-doped $TiO_2$ 박막은 금흥석(rutile)에서 아나타제 상으로 변하는 구조를 유도하는 고용체를 형성했다. $Au/TiO_2$ nanocomposite film의 경우에는, 지름이 약 15 nm인 Au particles들이 $TiO_2$ matrix에 균질하게 분포되었다. Ta가 도핑된 $TiO_2$ 전극과 $Au/TiO_2$ 나노 콤포사이트 전극의 anodic photocurrents가 UV뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 관찰되었다. Ta이 도핑된 $TiO_2$ 전극과 $Au/TiO_2$ 나노 콤포사이트 사이의 가시광선 영역에서 photoresponse는 계면 상태로 부터의 bandgap의 감소와 전자의 photoexcitation 때문이다.

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개선된 광촉매 효과를 위한 수열법에 의한 삼원계 Bi2WO6-GO-TiO2 나노복합체의 쉬운 합성 방법 (New Synthesis of the Ternary Type Bi2WO6-GO-TiO2 Nanocomposites by the Hydrothermal Method for the Improvement of the Photo-catalytic Effect)

  • 응웬 딩 궁 디엔;조광연;오원춘
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.705-713
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    • 2017
  • 독창적 물질인 $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ 나노복합체를 쉬운 수열법에 의해 성공적으로 합성하였다. 수열반응을 하는 동안, 그래핀 시트 위에 $Bi_2WO_6$$TiO_2$를 도포하였다. 합성한 $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ 복합체형 광촉매는 X-선 회절법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 에너지 분산 X-선(EDX) 분석, 투과전자현미경(TEM), 라만분광법, UV-Vis 확산반사 분광법(UV-vis-DRS), 및 X-선 광전자분광기(XPS)에 의하여 특성화하였다. $Bi_2WO_6$ 나노입자는 불규칙한 dark-square block 나노 플페이트 형상을 보였으며, 이산화티탄 나노입자는 퀜텀 도트 사이즈로 그래핀 시트 위 표면을 덮고 있었다. 로다민 비의 분해는 농도감소의 측정과 함께 UV 분광법에 의하여 관찰하였다. 합성된 물질의 광촉매 반응은 Langmuir-Hinshelwood 모델과 띠 이론으로 설명하였다.

확산화염 반응기를 이용한 TiO2 광촉매 제조 및 페놀 및 톨루엔 광분해 응용 (Preparation of TiO2 Photocatalysts by Diffusion Flame Reactor and Its Application on Photo-degradation of Phenol and Toluene)

  • 최상근;김교선
    • 산업기술연구
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    • 제22권B호
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    • pp.117-124
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    • 2002
  • We prepared the nano-sized $TiO_2$ particles by the diffusion flame reactor and investigated the effects of several process variables on the generation and transport properties of $TiO_2$ particle. As the length from the tip of diffusion flame reactor increases, the size of $TiO_2$ particle increases by the coagulation between particles. The structure of $TiO_2$ particles prepared is almost found to be anatase. It was found that the $TiO_2$ particle size depends more largely on the change of reactor temperature than on the change of inlet $TiCl_4$ concentration. By the photo-degradation experiment of phenol and toluene with the prepared $TiO_2$ particles, we found that the photo-degradation efficiencies of phenol and toluene change, depending on the process variables such as size of $TiO_2$ photocatlysts, concentration of phenol or toluene. Degradation efficiencies of phenol and toluene was above 90% in our experiments in 60 minutes.

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탄소 담지체(CNTs)에 따른 직접메탄올연료전지용 Pt/Au/TiO2 촉매 제조와 평가 (Effect of Carbon Support (CNTs) on Pt/Au/TiO2 Catalyst Preparation and Characterization for Direct Methanol Fuel Cell (DMFC))

  • 유선경;김한주;김태일;강경석;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.282-286
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    • 2009
  • MWNT(CNTs)를 지지체로 촉매를 합성하고 특성평가를 진행하였다. $Pt/Au/TiO_2$는 CNTs(cabon 나노 튜브) 탄소 지지체에 첨가되어 직접 메탄올 연료 전지의 성능을 개선하였다. XRD와 SEM을 통해 아나타제 $TiO_2$와 Pt/Au를 확인하였고 각각의 입자 사이즈는 200 nm와 20${\sim}$25 nm 이다. 혼성 촉매의 활성은 CV를 통해 측정되었으며 제조된 촉매는 연료전지 이용에 유망하다.

기능성 항균 나노입자를 이용한 친환경성 특수지 제조에 관한 연구(I) (Study on Preparation of Environment-Friendly Special Paper Using Functional Antibiotic Nano-Particle (I))

  • 조준형;이용원;김형진;이종만
    • 공업화학
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    • 제16권3호
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    • pp.385-390
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    • 2005
  • 본 연구에서는 seed sol 부가법을 통해 나노 사이즈의 콜로이달 Ag를 제조하였다. 제조된 콜로이달 Ag 용액은 hybridizer system과 spray nozzle을 통하여 제지용 무기안료 표면에 분사한 후 이산화티탄으로 표면개질하여 기능성 항균 복합 분체를 제조하였다. 나노 사이즈의 콜로이달 Ag 제조에 있어 $AgNO_3$의 첨가와 시간의 경과에 따라 흡수도가 커지는 것으로 단위 중량당 입자의 크기가 커짐을 확인할 수 있었다. 제조된 기능성 무기안료의 항균성 측정은 균들의 해당 균주에서 시간이 증가함에 따라 균의 성장이 억제되는 결과를 나타내었고 항균접종 실험 실시 후 5~7 h 안에 항균성이 발현되면서 일정한 시간 범위 내에서의 항균력이 우수한 것으로 측정되었다. 또한 $TiO_2$의 광촉매 효과 측정 결과 benzene의 광분해 효율실험에서 반응시간 80 min 동안 60~70% 정도의 효율을 보였고, 반응시간 30 min 정도에서 이미 달성한 분해효율이 90% 이상에 도달해 있음을 알 수 있었다.