• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.208-208
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• 2003

저온균일침전법(HPPLT)으로 제조된 TiO$_2$나노분말은 10$0^{\circ}C$이하의 온도에서 rutile상을 얻을 수 있다. 또한, rutile에서 anatase로의 상변화는 합성시간, 가열속도, 반응온도 그리고 음이온 첨가에 의해 일어난다고 보고되어졌지만, 금속양이온들에 의한 상변화는 알려진 바가 없다. 따라서, 다양한 양이온을 첨가하여 저온균일침전법에서 TiO$_2$의 상변화가 어떻게 일어나는지를 조사하였다. 출발원료인 TIC1$_4$를 사용하여 가수분해하여 0.67M의 TiOCl$_2$을 얻었다. 얻어진 TiOCl$_2$ 수용액에 각각 0.01M의 금속염화물(ZrOCl$_2$, NiCl$_2$, CuCl$_2$, FeCl$_3$, AlCl$_3$ 그리고 NbCl$_{5}$)을 첨가한 후 반응기에 넣고 10$0^{\circ}C$에서 4시간동안 가열하였다 가열한 후 얻어진 침전물에 NaOH 수용액을 이용하여 PH 7-8로 중화한 후 증류수로 Cl$^{-}$이온이 제거될 때까지 충분히 세척하였다. 세척된 침전물을 105$^{\circ}C$에서 24h동안 건조하여 분말을 얻었고, rutile에서 anatase로의 상변화특성을 관찰하기 위하여 XRD, SEM, TEM, ICP 분석을 실시하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2002.11a
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• pp.178-178
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• 2002

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07b
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• pp.991-994
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• 2003

Electronic Paper용 무기소재로 $TiO_2$ 나노입자를 적용하기 위해서는 분산시 침전문제, 입자의 전기영동 속도향상을 위한 충분한 $\xi-potential$확보, 분산제 첨가시 안정적 결합을 위한 acidic site의 확보등의 문제가 해결되어야 한다. 이를 위해 저온균일침전법으로 $TiO_2$ 나노입자를 제조하였고, 폴리머 체인을 통하여 encapsulation하여 최적의 분산과 전기영동조건 확보를 위한 공정조건에 대해 연구하였다. 실험결과 다양한 분산매에 계면활성제를 1.0wt% 첨가시 유전율상수가 2.5인 분산매에서 가장 좋은 $\xi-potential$을 얻을 수 있었으며 이를 바탕으로 acidic site에 따른 폴리머 체인의 흡착실험 결과 pH $1{\sim}2$의 조건에서 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 경우가 체인과의 흡착정도가 가장 좋아 분산특성을 향상시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2002.10a
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• pp.64.1-64
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• 2002

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.1
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• pp.38-44
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• 2002

Dispersion stability of nano-sized rutile TiO$_2$powder with acicular typed primary particle produced by homogeneous precipitation process at low temperatures was studied in aqueous and non-aqueous media in the presence of various electrolytes. The zeta potential measurements have shown that the addition of electrolytes to aqueous and non-aqueous dispersion media leads to charge reversal on TiO$_2$particle surface. The electrostatic repulsive forces acting on between TiO$_2$particles dispersed in non-aqueous media were found to be significantly greater than that in aqueous media, which relate closely to the physical properties of the organic solvents, such as viscosities and dielectric constants. The pH values, the concentration of electrolytes and the valence of the ions have changed greatly the surface potential of TiO$_2$ particles and have governed the dispersion behavior of TiO$_2$particles virtually.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.127-127
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• 2003

전자종이에 대한 관심이 높아지면서 전자잉크의 pigment 소재에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 많은 재료 중 TiO$_2$는 비표면적이 크고 열적안정성 및 명암도가 뛰어나 전자잉크 재료로 많은 장점을 지닌다. TiO$_2$ 나노 입자를 전자종이에 적용할 경우 우수한 디스플레이 구현을 위해 높은 전기영동 특성 및 분산 안정성이 요구되어진다 이를 위해 표면 개질된 나노 크기의 루틸상 TiO$_2$ 입자의 제조 및 분산에 대한 최적의 공정조건에 대해 연구하였다. 10$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서 가열하여 균일하게 침전시키는 저온균일침전법(HPPLT)으로 루틸 결정상의 TiO$_2$ 나노입자를 제조하였다. 제조된 TiO$_2$ 나노 입자와 용매의 비중을 맞추기 위해 비중이 낮은 투명성 polymer로 코팅을 한 후 비중병을 이용해 비중을 확인하였다. 그 후 copolymer block을 가지는 분산제를 TiO$_2$ 입자 기준 0.5-5wt% 범위에서 저유전율을 가지는 다양한 유기용매에 첨가하여 최적의 분산 및 전기영동 조건을 찾았다. 실험을 통한 분산안정성 및 전기영동 특성 평가를 위해 ζ-potential analyzer와 입도 분석기를 이용하였고 코팅된 입자의 표면상태는 FT-IR을 통해 측정하였다.

• Journal of Powder Materials
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• v.11 no.6 s.47
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• pp.503-509
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• 2004

Dispersion stabilities and photocatalytic activities of rutile $TiO_{2}$ powders with unique nano-structure synthesized by homogeneous precipitation process at low temperature(HPPLT) have been investigated in the acrylic resin containing fluorostyrene in the range of 0~0.16 mole. Isoelectric point of $TiO_{2}$ in the acrylic resin placed in the neutral region whereas that of $TiO_{2}$ in the water placed in the acidic region, indicating that zeta potential and agglomeration of $TiO_{2}$ powder is strongly dependent on the pH and the type of solvent. To prepare an adhesion, an acrylic resin containing fluorostyrene was synthesized by a radical polymerization. The adhesion of coating layer was increased with increasing fluorostyrene's contents without changing the dispersion stabilities and degrading photocatalytic properties.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.39 no.6
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• pp.535-539
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• 2002

In this study photoadsorption propreties of Ag ion in AgNO$_3$ solution by TiO$_2$nanopowder synthesized by homogeneous precipitation process at low temperature were investigated. It was found that the photocatalytic redliction in AgNO$_3$solution was occurred by TiO$_2$nanopowder even under th sun light irradiation, although the reduction of Ag ions was slow with th small adsorption of 9.32 ppm. Notably the Ag adsorption was promoted in th dark condition probably owing to the chestnut bur shape of TiO$_2$ nanopowder itself. In the application of UV the Ag ions were completely adsorbed within 120 min, showing more significant photocatalytic reaction. The measured adsorption reaction rate and adsorption equilibrium rate constants were 0.0004 g/min and 1494.20(120 $m^2$/g), respectively.

• 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.

• 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.