• 제목/요약/키워드: Rutile phase

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Fabrication of Ni-AC/TiO2Composites and their Photocatalytic Activity for Degradation of Methylene Blue

  • Oh, Won-Chun;Son, Joo-Hee;Zhang, Kan;Meng, Ze-Da;Zhang, Feng-Jun;Chen, Ming-Liang
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • Activated carbon modified with nickel (Ni-AC) was employed the for preparation of Ni-activated carbon/$TiO_2$ (Ni-AC/$TiO_2$) composites. The $N_2$ adsorption data showed that the composites had a decreased surface area compared with pristine AC. This indicated blocking of the micropores on the surface of the AC, which was further supported by observation via SEM. XRD results showed that the Ni-AC/$TiO_2$ composite contained a mixed anatase and rutile phase while the untreated AC/$TiO_2$ contained only a typical single and clear anatase phase. EDX results showed the presence of C, O, and Ti with Ni peaks on the composites of Ni-AC/$TiO_2$. Subsequently, the photocatalytic effects on methylene blue (MB) were investigated. The improved decomposition of MB showed the combined effects of adsorptions and photo degradation. In particular, composites treated with Ni enhanced the photo degradation behaviors of MB.

가시광 감응형 광촉매가 코팅처리된 자동차내장재용 Nylon/Polyester 복합섬유의 VOCs 저감 (VOCs Reduction of Visible-light Responsive Photocatalyst coated nylon/polyester composite fiber for Vehicle Interior Parts and Materials)

  • 최세영
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권1호
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    • pp.53-58
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    • 2014
  • 가시광촉매의 특성 및 가시광촉매가 코팅처리된 자동차내장재 nylon/polyester 복합섬유에 대한 VOCs의 저감에 대해 알아보았다. 가시광촉매 Weltouch의 결정구조는 아나타제상과 루타일상이 복합된 것으로 약 420nm이상의 파장을 갖는 빛에너지에서도 활성을 나타냈다. 또한 가시광촉매가 처리된 자동차내장재 nylon/polyester 복합 섬유에서 발생하는 VOCs 및 포름알데히드는 현저한 저감효과를 나타냈으며, 섬유를 25회 세탁을 행하여도 가시광촉매의 탈락없이 표면에 견고하게 부착되어 가스분해성능을 유지하는 것으로 나타나서 세탁내구성이 우수한 것을 확인하였다.

솔젤법에 의한 메조기공 티타니아/알루미나 막의 제조 및 기체투과 특성 (Synthesis and Characterization of Sol-Gel Derived Mesoporous Titania/Alumina Membranes)

  • 권혁택;김진수
    • 멤브레인
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    • 제21권3호
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    • pp.229-235
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    • 2011
  • 본 연구에서는 메조기공 티타니아/알루미나 막을 솔-젤법을 이용하여 제조하였다. 티타니아/알루미나 막의 기공구조 및 결정상은 하소 온도에 따라 조절될 수 있었다. 티타니아에 알루미나를 첨가하는 것은 티타니아 결정상이 아나타제상에서 루타일상으로 상변화 되는 것을 지연시켜 기공구조의 열적 안정화를 가져왔다. 5번 딥코팅하여 제조된 막의 두께는 $10.3{\mu}m$였으며, 평균 기공크기는 5 nm이었다. 기체 투과 실험 결과는 수소와 질소의 permeance는 각각 $17.1{\tiems}10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$$4.7{\tiems}10^{-7}mol/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$이었다. 이 결과는 Knudsen 확산에 의해 설명될 수 있었다.

$TiO_2$ 기반 고효율 광촉매의 수소 생산 (Titanium oxide-based photocatalysts for highly efficient hydrogen generation)

  • 최진영;박원웅;전준홍;문선우;김은겸;임상호;한승희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.215-215
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    • 2012
  • 급속한 산업의 발달은 심각한 환경오염 및 에너지 문제를 가져왔다. 이를 해결하기 위한 방안으로 수소에너지에 대한 관심이 증가하고 있으며, 수소에너지를 생산하는 방법 중 하나로 태양에너지를 원천으로 하는 광촉매(photocatalyst)에 대한 연구가 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 현재 광촉매로 가장 많이 사용되는 $TiO_2$의 경우, 뛰어난 광활성과 저렴한 가격, 광 안정성, 화학적 안정성을 가짐에도 불구하고, 3.2 eV라는 넓은 band gap을 가지기 때문에 385 nm 이상의 긴 파장을 갖는 가시광선은 흡수할 수 없다. 또한, 광촉매 반응과정 중 recombination으로 인한 효율의 손실이 크기 때문에 이러한 문제들을 해결하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 ICP-assisted DC magnetron sputtering 방법을 이용하여 높은 결정성을 갖는 $TiO_2$ 박막을 제조하였다. 제작된 $TiO_2$ 박막은 높은 광촉매 특성을 나타냈으며, 또한 $TiO_2$의 anatase phase와 rutile phase의 bilayer structure를 통하여 recombination을 감소시킴으로써 높은 효율을 갖는 광촉매를 제작하였다. 박막의 chemical state와 crystallinity를 확인하기 위하여 X-ray photoelectron spectroscopy와 X-ray diffractometer를 이용하여 분석을 수행하였으며, 물 분해 장치(water splitting device)를 제작하여 수소와 산소 생성시 흐르는 전류를 측정하여 광촉매 특성을 평가하였다.

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알콕사이드 가수분해법에 의핸 제조된 TiO$_2$ 분말을 이용한 Micad의 표면 개질 (Surface Modification of Mica Using TiO$_2$ prepared by Alkoxide Hydrolysis Method)

  • 한상필;윤영훈;이상훈;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.691-697
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    • 1999
  • TiO2 powder was adsorbed on the surface of mica using the heterocoagulation method in water TiO2 powder was prepared from hydrolysis of titanium-iso propoxide in a mixed solvent of anhydrous ethanol and water. When the molar ratio of water to titanium iso-propoxide was 0.25 monodispersed spherical TiO2 particles were obtained. The prepared TiO2 powder showed anatase phase after heat treatment at 50$0^{\circ}C$ for 2 h and then transformed to rutile phase after heat treatment at 100$0^{\circ}C$ for 2h. The iso-electric points of TiO2 and Mica were pH 3.9 and pH 3.25 respectively which were measured by the Z-potential analysis in water base. The maximum Z-potential difference between two powders was observed in the range of pH 3.6~3.7 TiO2 powder was adsorbed on the surface of mica by heterocoagulation method in pH 3.6~3,7 The properties of prepared TiO2 powder was haracterized by TG-DTA, XRD and SEM The morphology and thermal properties of TiO2-adsorbed mica were examined.

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천연고분자 매트릭스를 사용한 산화티탄 나노입자의 합성 (Preparation of Nano-sized Titanium Oxide Powder Using Natural Polymer Matrix)

  • 김수종;한정화;심재호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.489-494
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    • 2013
  • Nano-sized titanium oxide powders were synthesized by a polymer matrix technique using pulp and Titanium tetraisopropoxide (TTIP) as starting materials. The synthesized powders were characterized by XRD and FE-SEM. The particle size of the powders was controlled by preparation conditions, such as heat treatment temperature and time. After investigating various drying and heat treatment conditions, 50-100 nm sized homogeneous titanium oxide particles were obtained by treating at $600^{\circ}C$ for 1 h. The crystallization and rapid growth of particles was accelerated by increasing heat treatment temperature and time. Anatase phase generated below $600^{\circ}C$ transformed to the rutile phase with increasing heat treatment temperature. Moreover, above $800^{\circ}C$, heat treatment time had a very large influence on particle growth, and changing the heating condition also had a large influence on crystal growth.

Preparation and Photonic Properties of CNT/TiO2 Composites Derived from MWCNT and Organic Titanium Compounds

  • Oh, Won-Chun
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.234-241
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    • 2009
  • In this study, CNT/$TiO_2$ composites derived from various titanium alkoxides and multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) were synthesized and characterized. Surface areas and pore volumes of the CNT/$TiO_2$ samples showed catastrophic decrease due to deposition of titanium compounds. Scanning electron microscopy (SEM) results indicated that the MWCNTs were homogenously decorated and well-dispersed onto/into the composites without apparent agglomeration of $TiO_2$ particles. In the X-ray diffraction (XRD) patterns, peaks of anatase and rutile phase were observed. The energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) spectra revealed the presence of major elements such as C and O with strong Ti peaks. According to the photocatalytic results, MB removal by a treatment with CNT/$TiO_2$ composites seems to have an excellent removal effect as order of CTIP, CTNB and CTPP composites due to a photolysis of the supported $TiO_2$, the radical reaction and the adsorptivity and absorptivity of the MWCNTs.

Characterization of individual ultra-long SnO2 nanowires grown by vapor transport method

  • 이수용;서창수;강현철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.364.1-364.1
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    • 2016
  • We report the characteristics of individual ultra-long SnO2 nanowires(NWs) grown on sapphire(0001) substrates by vapor transport method. NWs, with typical lengths of >$400{\mu}m$, grew in the form of NW bundles under a hydrogen reducing atmosphere, without metal catalysts. The individual NWs were examined using high-resolution X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and micro-Raman spectroscopy. The results revealed that the SnO2 NWs grew as high-quality, tetragonal-rutile-phase single crystals with mosaic distributions of $0.02^{\circ}$ and $0.026^{\circ}$ in the (101) and (110) planes, respectively.

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원자층 증착 기술을 이용한 TiO2 활성층 기반 TFT 연구 (Study on the Thin-film Transistors Based on TiO2 Active-channel Using Atomic Layer Deposition Technique)

  • 김성진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권7호
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    • pp.415-418
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    • 2015
  • In this paper, $TiO_2$ based thin-film transistors (TFTs) were fabricated using by an atomic layer deposition with high aspect ratio and excellent step coverage. $TiO_2$ semiconducting layer was deposited showing a rutile phase through the rapid thermal annealing process, and exhibited TFT characteristics with a $200{\mu}m$ channel length of low-leakage currents (none of current flow during off-state), stable threshold voltages (-10 V ~ 0 V), and a much higher on/off current ratio (<$10^5$), respectively.

Hot-water treat된 타이태니아의 anatase상 형성과 광촉매특성에 미치는 PEO첨가의 영향 (The influence of PEO addition on the anatase phase formation and photocatalytic characteristics of hot-water treated titania)

  • 이용지;이진경;성윤모
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.32-32
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    • 2003
  • 최근 환경오염에 대한 문제가 심각해지면서 인체에 유해한 유기물질의 분해에 대한 관심이 높아지고 있으며 따라서 뛰어난 광촉매 특성을 보이는 타이태니아(TiO$_2$)에 대한 많은 연구가 수행되고있다. 타이태니아가 보이는 결정상 중에는 brookite, anatse, rutile이 있는데 이 중에서 anatse 상이 가장 우수한 광촉매 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 anatse 상을 얻기 위해서는 $600^{\circ}C$ 이상의 온도로 열처리를 해야 한다는 문제점이 있으며 광촉매 특성을 향상시키기 위해서는 anantase 나노결정을 제조하여 표면적을 극대화시 키는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러 한 두 가지 문제점을 해결하기 위하여 Polyethylen oxide(PEO)-TiO$_2$ 나노하이브리드를 Sol-Gel공정을 이용하여 합성하였으며 이들에 대한 hot-water treatment를 통하여 10$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서 anatase 나노결정상의 분말을 합성하는데 성공하였다. 이는 SiO$_2$-TiO$_2$계 하이브리드에서만 hot-water treatment를 통하여 anatase로 결정화가 가능하다는 기존의 연구결과와 상반되는 결과로서 무기질 성분으로서 TiO$_2$만 존재하는 하이브리드에 대한 hoi-water treatment를 통하여 anatase결정상이 형성될 수 있었다.

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