• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제12권11호
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• pp.31-37
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• 2011

본 연구는 Hydroxyapatite(HAP)/$TiO_{2}$ 여재에 의한 Reactive Black 5(RB5)의 흡착과 광촉매 반응을 조사하였다. RB5에 대한 $TiO_{2}$, HAP와 $TiO_{2}$/HAP의 흡착은 연속적인 회분식 실험을 통해 조사하였다. 흡착평형에 따른 결과를 나타내었으며 Langmuir와 Freundlich isotherm model을 사용하여 적용성을 조사하였다. $TiO_{2}$, HAP와 $TiO_{2}$/HAP 흡착제별 흡착평형 결과는 Langmuir isotherm model에 적합하였으며 최대흡착량(Qmax)의 값은 각각 단일 $TiO_{2}$는 5.28mg/g, 단일 HAP는 12.45mg/g, $TiO_{2}$/HAP는 9.03mg/g으로 나타났다. 흡착과 광촉매 반응에 대한 kinetic model들은 유사 1차 반응을 통해 분석하였으며, 이들 model에 따르면 $TiO_{2}$/HAP에 의한 RB5 제거는 광촉매 반응과 흡착반응의 상호작용의 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 전기학회논문지
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• 제58권2호
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• pp.327-331
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• 2009

Nano-porous $TiO_2$ powder was fabricated using Acetylene black, applied photo voltaic device based on the Dye-sensitized Solar Cells (DSCs) was investigated experimentally. $TiO_2$-powder was fabricated using Ti-isopropoxide and 2-propanol by sol-gel combustion method. For cases of variable Acetylene black, characteristic of porosity, size of particle and crystallite of obtained $TiO_2$ nano-powder was investigated. The photovoltaic efficiency of the prepared DSCs was measured using $TiO_2$ film which prepared on each different heat treatment temperature($400^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$) with paste of $TiO_2$ powder. The porosity and size of particle of $TiO_2$ powder made with Acetylene black 0.4g was influenced significantly effect to DSCs characteristic. Heat treatment at $500^{\circ}C$ makes the better photovoltaic efficiency which 5.02%($J_{sc}=11.79mA/cm^2$, $V_{oc}=0.73V$, ff=0.58). The sol-gel combustion method was useful to DSCs fabrication.

• 전기학회논문지
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• 제58권2호
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• pp.322-326
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• 2009

In this work, nanoporous $TiO_2$ powder was fabricated using Ketjen black, and applied in photovoltaic device based on the Dye-sensitized Solar Cells (DSCs). $TiO_2$ powder was fabricated using Ti-isopropoxide and 2-propanol by sol-gel combustion method. For added $0{\sim}2g$ variable of Ketjen black, characteristic of porosity, size of particle and crystallite of obtained $TiO_2$ nano powder was investigated. The photovoltaic efficiency of the prepared DSCs was measured using $TiO_2$ film which prepared on each different heat treatment temperature($100^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$) with paste of $TiO_2$ powder. The porosity and size in particle of $TiO_2$ powder made with Ketjen black Ig was influenced significantly effect to DSCs characteristic. Heat treatment at $500^{\circ}C$ makes the better photovoltaic efficiency which around 6.11%($J_{sc}=13.35mA/cm^2$, $V_{oc}=0.73V$, ff=0.63). The sol-gel combustion method was useful to DSCs fabrication.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권4호
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• pp.308-313
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• 2017

In this study we examined the photo-degradation efficiency of $CoS_2-G-TiO_2$ nanocomposites under visible light irritation using Reactive Black B (RBB) as standard dye, $CoS_2-G-TiO_2$ nanocomposites synthesized by facial microwave assist technique, and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and Raman spectroscopic analysis. Our results show the efficiency of the $CoS_2-G-TiO_2$ ternary nanocomposite is better than $CoS_2-G$ and $TiO_2-G$ nanocomposite. The degradation efficiency of $CoS_2-G-TiO_2$ nanocomposite was found approximately 89% of Reactive Black B (RBB) degraded after 180 min. Our results will open new way for the development of a new ternary nanocomposite photocatalytic application.

• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.39-47
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• 2024

본 연구에서는 반도체 제조공정에서 발생한 실리콘 슬러지(SS)를 재활용하여 라이다 센서에 인식 가능한 검은색 소재(SS/bTiO₂)로 제조하고, 두 종류의 라이다 센서(MEMS 및 Rotating LiDAR)를 활용하여 제조한 소재의 인식률을 확인하였다. 상세히는, SS 표면의 금속 불순물을 제거하여 이산화티타늄을 도입하고 화학적 환원을 통해 SS/bTiO₂ 소재를 제조하였다. SS/bTiO₂는 투명 페인트와 혼합하여 친수성 검은색 도료로 제조하고 스프레이 건을 사용하여 유리 기판에 도포하였다. SS/bTiO₂ 기반의 도료는 상용화된 카본 블랙 기반의 도료와 유사한 명도(L^*=15.7)를 가짐과 동시에 우수한 근적외선 반사율(26.5R%, 905nm)을 나타내었다. 더불어, MEMS 및 Rotating 라이다를 통해서도 성공적으로 인식이 되는 것을 확인하였다. 이는 프레넬 반사 원리에 의해 검은색 이산화티타늄과 실리콘 슬러지 간의 계면에서 높은 반사가 일어났기 때문이다. 본 연구를 통해, 반도체 제조공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 효과적으로 재활용할 수 있는 새로운 응용 방안에 대하여 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1152-1153
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• 2008

본 연구에서는 Ketjen black을 이용한 DSCs (Dye-sensitized solar cells)용 다공질의 $TiO_2$ nano-powder 제작기술을 제안한다. $TiO_2$ powder는 sol-gel법에 의해 Ti-isopropoxide와 2-propanol을 사용하여 제작되었으며, Ketjen black의 함량(0g$\sim$2g)을 달리하여 제작된 $TiO_2$ nano-powder의 다공성과 입자의 크기, 결정성등의 특성을 고찰하였다. 또한 이러한 $TiO_2$ powder를 paste로 만들어 다른 열처리 온도($100^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$)에서 $TiO_2$ 박막을 이용한 DSCs를 제작한 후 그 효율을 측정하였다. 그 결과 Ketjen black 1g을 함유시켜 만들어진 $TiO_2$ powder의 다공성과 입자 크기가 가장 우수한 것으로 FE-SEM의 측정결과 나타났으며, 500$^{\circ}C$의 열처리 공정을 거쳐 제작된 셀의 효율이 가장 높은 효율인 5.46%를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.59-75
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• 2016

Reduced or black $TiO_{2-x}$ materials with oxygen-deficiency have been achieved by creating oxygen vacancies and/or defects at the surface using different methods. Fascinatingly, they exhibited an extended absorption in VIS and IR instead of only UV light with bandgap decrease from 3.2 (anatase) to ~1 eV. However, despite the dramatic enhancement of optical absorption in black $TiO_{2-x}$ materials, they have failed to show expected visible light-assisted water splitting efficiency. This was ascribed to the high concentration of the surface defects and/or oxygen vacancies, considered as an electron donor to enhance donor density and improve the charge transportation in black $TiO_2$ can also act as charge recombination centers, which eventually decrease photocatalytic activity. Therefore, a black ot reducd $TiO_2$ material with optimized properties would be highly desired for visible light photocatalysis. In this report, a new controlled magnesiothermic reduction has been developed to synthesize reduced black $TiO_{2-x}$ in the presence $H_2/Ar$ for photocatalytic $H_2$ production from methanol-water system. The material possesses an optimum band gap and band position, oxygen vacancies, and surface defects and shows significantly improved optical absorption in the visible and infrared region. The synergistic effects enable the reduced $TiO_{2-x}$ material to show an excellent hydrogen production ability along with long-term stability under the full solar wavelength range of light and visible light, respectively, in the methanol-water system in the presence of Pt as a co-catalyst. These values are superior to those of previously reported black $TiO_2$ materials. On the basis of all the results, it can be realized that the outstanding activity and stability of the reduced of $TiO_{2-x}$ NPs suggest that a balanced combination of different factors like $Ti^{3+}$, surface defects, oxygen vacancy, and recombination center is achieved along with optimized bandgap and band position during the preparation employing magnesiothermic reduction in the presence of $H_2$. The controlled magnesiothermic reduction in the presence of $H_2$ is one of the best alternative ways to produce active and stable $TiO_2-based$ photocatalyst for $H_2$ production.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.197-200
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• 2008

본 연구에서는 Ketjen black을 이용한 DSCs (Dye-sensitized solar cells)용 다공질의 $TiO_2$ nano-powder 제작기술을 제안한다. $TiO_2$ powder는 sol-gel연소법에 의해 Ti-isopropoxide와 2-propanol을 사용하여 제작되었으며, Ketjen black의 함량($0g{\sim}2g$)을 달리하여 제작된 $TiO_2$ nano-powder의 다공성과 입자의 크기 결정성등의 특성을 고찰하였다. 또한 이러한 $TiO_2$ powder를 paste로 만들어 다른 열처리 온도($100^{\circ}C{\sim}600^{\circ}C$)에서 $TiO_2$ 박막을 이용한 DSCs를 제작한 후 그 효율을 측정하였다. 그 결과 Ketjen black 1g을 함유시켜 만들어진 $TiO_2$ powder의 다공성과 입자 크기가 가장 우수한 것으로 FE-SEM의 측정결과 나타났으며 또한 이 때의 $TiO_2$ powder는 FT-IR의 측정 결과, Ti-O-Ti의 결합구조를 가진 성분과 $H_2O$ 성분으로 구성되어 있음을 알 수 있었다. 그리고 여러 온도에서 제작된 DSCs 실험 셀 중 $500^{\circ}C$의 열처리 공정을 거적 제작된 셀의 효율이 가장 높은 효율이 5.46%를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.63-68
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• 2016

$Li_4Ti_5O_{12}$는 우수한 사이클 특성과 구조적 안정성을 지니고 있으며 급속충전 및 고출력 특성을 지닌 리튬이온 이차전지용 음극 활물질이다. 고상법을 통한 $Li_4Ti_5O_{12}$의 합성 중에 발생하는 입자간의 뭉침을 억제하기 위하여, 원료인 $TiO_2$와 $Li_2CO_3$에 카본블랙을 소량 첨가하여 합성을 진행하였다. 원재료 대비하여 카본블랙을 각각 0, 0.5, 1.0, 및 3.0 질량%로 추가하여 고상법으로 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하였으며, 얻어진 각 분말의 탭밀도와 분급속도를 비교하였다. 카본블랙의 함량이 증가함에 따라 입자의 뭉침이 감소하여 탭밀도가 감소하였으며, 카본블랙을 1.0 질량% 사용한 경우에 가장 빠르게 분급이 진행되었다. 또한, 카본블랙의 사용량에 무관하게 전기화학적 속도특성에서는 차이가 발생하지 않았기 때문에 1.0 질량%의 카본블랙의 추가를 통하여 성능의 손실없이 분말의 제조속도를 높일 수 있다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제22권6호
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• pp.447-456
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• 2023

In this work, we performed a comparative study examining two coatings on Ti Gr.1 for use in fuel cell bipolar plates. The coatings consisted of carbon black as the conductor along with acrylic polymer and Ti Sol-Gel binder as the binder. Ti Sol-Gel that had precipitated as TiO₂ in areas impregnated between carbon black gaps, thereby acting as a binder for carbon black and serving as a polymer coating. Neither of the coatings peeled off during the 90° bend test to check formability. The contact resistance of the TiO₂ coating was found to be lower than that of the polymer binder coating. Moreover, due to coating shrinkage (denser) that occurred during the heat treatment process, the TiO₂ binder coating showed almost the same level of corrosion resistance, as measured by potentiostatic and EIS tests, despite being thinner than the polymer coating. However, both the polymer binder coating and the TiO₂ binder coating had many pores and irregularities internally (around 10 ~ 100 nm) and on the surface (0.1 ~ 2 ㎛). We considered that these pores and irregularities contributed to the lower corrosion resistance.