• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.632-637
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• 2015

Mesoporous $TiO_2$ granules were prepared by spray pyrolysis using nano-sized titania particles which were synthesized by a hydrothermal method, and they were evaluated as the photoanode of dye-sensitized solar cells. To enhance the cell efficiency, nanoparticles within granules were chemically interconnected by adding titanium ethoxide (TEOT) to colloidal spray solution. The resulting titania particles had anatase phase without forming rutile. $TiO_2$ granules obtained showed about 400 nm in size, the specific surface area of $74-77m^2/g$, and average pore size of 13-17 nm. The chemical modification of $TiO_2$ granules by adding TEOT initially to the colloidal spray solution was proved to be an effective way in terms of increasing both the light scattering within photoanode and the lifetimes of photo-excited electrons. Consequently, the light-harvesting efficiency of TEOT-modified granules (${\eta}=6.72%$) was enhanced about 14% higher than primitive nanoparticles.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.373-379
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• 2020

In this study, TiN-coated cBN (cubic-structure boron nitride) powders were successfully synthesized by a sol-gel method using titanium (IV) isopropoxide (TTIP) and by controlling the heat treatment conditions. After the sol-gel process, amorphous nano-sized TiO_x was uniformly coated on the surface of cBN powder particles. The obtained TiO_x-coated cBN powders were heated at 1,000~1,300℃ for 1 or 6 h in a flow of 95%N₂-5%H₂ mixed gas. With increasing temperature, the chemical composition of the TiO_x coating layer changed in the order of TiO₂→Ti₆O₁₁→Ti₄O₇→TiN due to reduction of the Ti ions. The TiN coating layer was observable in the samples heated at 1,200℃ and appeared as the main phase in the sample heated at 1,300℃. The resulting thickness of the TiN coating layer of the sample heated at 1,300℃ was approximately 45~50 nm.

• 한국염색가공학회지
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• 제26권2호
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• pp.88-98
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• 2014

This study is to assess the photocatalytic degradation of PET and Nylon 6 films containing nano-sized $TiO_2$ powders of anatase and rutile types. The PET and Nylon 6 films containing six kinds of the nanoparticles were prepared by melt casting method using a heating press machine. Reflectance in visible region and water contact angles of the irradiated PET and Nylon 6 composite films decreased with increasing UV/$O_3$ irradiation. Also the enhanced hydrophilicity has a close relationship with the increase in the Lewis base parameter, which indicates more oxidized polymer surfaces. The photocatalytic degradation of the nanocomposite films increased with increasing $TiO_2$ content and UV energy, which is more significant with the anatase types rather than the rutile types. The amide linkages in the Nylon 6 seemed to be more susceptible to the UV light compared to the ester groups in the PET, particularly in the presence of the $TiO_2$ photocatalysts. The photoscission and photodegradation of the polymers in the composites produced more degraded structure assisted by the photocatalytic activity of the $TiO_2$ nanoparticles. Also the composite films can bleach the methylene blue dyes more easily under the UV/$O_3$ irradiation, suggesting the photobleaching activity of the $TiO_2$ nanoparticles.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권4호
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• pp.202-207
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• 2009

본 연구에서는 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$계 나노복합분말을 제조하기 위하여 실온 기계적 합금화법(MA)을 적용하였다. $Fe_3O_4-M$(M= AI, Ti)이고 여기서 순금속 Al 및 Ti은 고상반응 시 환원제로서 선택하였다. $Fe_3O_4$-순금속의 각각 25시간 및 75시간 MA 처리한 결과 $Fe/Al_2O_3$ 및 $Fe/TiO_2$ 나노복합분발이 얻어졌으며, 이것은 나노결정립의 ${\alpha}$-Fe 기지에 $Al_2O_3$ 및 $TiO_2$가 각각 미세하게 분산된 나노복합분말임을 알 수 있었다. 또한 Fe$_3$O$_4$-AI계에서 보다 짧은 반응 시간에 복합분말이 생성되는 것은 $Fe_3O_4$의 Al에 의한 환원반응 시 큰 반응열에 기인하는 것으로 사료된다. MA법으로 제조된 $Fe/TiO_2$ 복합분말의 X선 회절분석으로부터 ${\alpha}$-Fe 결정립 크기는 30 nm 임을 알 수 있었다. 또한 MA 과정 중 시료의 자기 측정으로부터 $Fe_3O_4$의 순금속 Al 및 Ti 에 의한 고상환원반응 과정을 자세히 관찰할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권2호
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• pp.35-40
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• 2010

CCS방법이 적용된 off-axis RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착된 $Ta_2O_5-SiO_2$의 유전체 박막에 관하여 연구를 하였다. 1500 ${\mu}m$ 의 간격으로 비유전율 및 유전손실을 측정하여 $Ta_2O_5-SiO_2$에 조성의 변화에 따른 유전특성의 변화를 나타내었다. 1MHz 에서 높은 유전상수(k~19.5) 와 낮은 유전손실(tan${\delta}$<0.05)을 보이는 영역들을 찾았는데, 이는 증착된 기판($75{\times}25mm^2$ sized Pt/Ti/$SiO_2$(100))에서 $SiO_2$/Si 타겟 영역으로부터 각각 16 mm, 22 mm 떨어진 영역에서 찾을 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제31권4호
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• pp.166-173
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• 2021

TiO₂의 rutile 상은 anatase 상에 비해서 고온에서 안정한 상을 형성하지만 anatase의 안정한 온도 영역은 합성조건에 따라 변화된다. 본 연구에서는 TiOSO₄와 에탄올과 증류수의 혼합용매를 사용하여 Sol-gel법으로 나노 사이즈의 TiO₂를 합성하여 pH 및 열처리 온도를 따른 anatase와 rutile의 상변화에 대하여 조사하였다. 제조한 TiO₂의 pH(3, 5, 7, 9)와 열처리 온도(500, 600, 700, 800, 900℃) 조건을 변화시켜 anatase와 rutile의 비율 변화를 관찰하였다. XRD, FE-SEM 분석을 통해 이와 같은 변화를 관찰한 결과, 500℃에서는 anatase TiO₂, 900℃에서는 rutile TiO₂가 관찰되었다. 이 중간 온도인 600, 700, 800℃에서는 pH에 따라 anatase와 rutile의 비율이 변화한다. 700℃를 기준으로 pH = 3, 5는 anatase TiO₂의 비율이 더 크고, pH = 7, 9는 rutile TiO₂의 비율이 더 크다는 결론을 얻었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권3호
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• pp.255-259
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• 2014

In this research, we compared the COD removal efficiencies of titanium dioxide ($TiO_2$) thin films coated on the surfaces of borosilicate glass that prepared by three different numbers of coating layer; i) 3 layers ii) 4 layers and iii) 5 layers by sol-gel method. All of the prepared $TiO_2$ thin films consisted of pure anatase crystalline structure with grain sizes in the range 20-250 nm. The calculated optical band gaps of the $TiO_2$ thin films were 3.24. The total apparent surface area per total weight of $TiO_2$ thin films were 4.74, 3.86 and $2.79m^2g^{-1}$ for 3, 4 and 5 layers coating, respectively. The kinetics of the photodegradation reactions of COD under UVA light source were described by the Langmuir-Hinshelwood (L-H) kinetic model. The specific rates of the photodegradation of $TiO_2$ thin films at 3 layers coating was $1.40{\times}10^{-4}min^{-1}mW^{-1}$, while for the 4 layers coating and the 5 layers coating were $1.50{\times}10^{-4}$ and $4.60{\times}10^{-4}min^{-1}mW^{-1}$, respectively. The photocatalytic performance of COD degradation was higher with smaller grain size, higher surface area and narrow optical band gaps. Moreover, the numbers of coating layer on substrate also have great influence for kinetic of COD removal.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.50-54
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• 2012

본 연구는 커패시터 전극 응용을 위한 복합체 전극에 관련된 것으로 PANI와 PANI/$TiO_2$로 구성된 수퍼커패시터 전극을 제조하여 cyclic voltammetry(CV)를 이용하여 6 M KOH 수용액에서 축전량(capacitance) 특성을 조사하였다. PANI/$TiO_2$ 복합체는 간단한 in-situ 방법을 통해 다양한 비율로 합성되었다. PANI/$TiO_2$ 복합체의 형태학(morphology)적 특징을 파악하기 위해서 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)을 통해 분석하였고, X선 회절 분석기(XRD)를 이용하여 복합체의 결정화도와 담지된 $TiO_2$의 입자크기를 확인하였다. 전기화학적 시험 결과, 아닐린 대비 $TiO_2$의 주입량이 10 wt%일 때 가장 우수한 축전량(626 $Fg^{-1}$)을 나타냈고 높은 주사속도인 100 $mVs^{-1}$에서 286 $Fg^{-1}$의 비축전량을 나타내었다. 이는 폴리아닐린(PANI) 매트릭스(matrix)에 균일하게 담지된 $TiO_2$(~6.5 nm)가 효과적인 연결 구조를 형성하여 전하이동현상이 증가하고, 축전이 가능한 반응면적이 증가한 것과 관련있다고 판단된다.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제9권1호
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• pp.51-53
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• 2008

A new nano-particle deposition system (NPDS) was developed for a ceramic and metal coating process. Nano- and micro-sized powders were sprayed through a supersonic nozzle at room temperature and low vacuum conditions to create ceramic and metal thin films on metal and polymer substrates without thermal damage. Ceramic titanium dioxide ($TiO_2$) powder was deposited on polyethylene terephthalate substrates and metal tin (Sn) powder was deposited on SUS substrates. Deposition images were obtained and the resulting chemical composition was measured using X-ray photoelectron spectroscopy. The test results demonstrated that the new NPDS provides a noble coating method for ceramic and metal materials.