초록 |
본 연구의 목적 물질인 TiO2의 특성을 결정짓는 중요한 요소로서 비표면적과 조성을 들 수 있다. TiO2의 비표면적은 anatase상 격자가 rutile상으로 상전이 되면서 그 값이 변하며 전이 온도 및 조건은 입자의 생성 조건이나 형태에 따라 차이가 있다. Sclafani, Kobata[1,2]등의 TiO2 입자에 대한 연구에서는 제조된 TiO2 입자의 조성과 그 특성을 제조 방법에 따라 고찰하였으며, George등[3]은 TiO2 입자의 조성 제어와 함께 비표면적을 늘려 광촉매 특성 향상을 고찰하였다. 본 연구에서는 다양한 공정 조건과 그에 따라 생성된 초미세 TiO2 입자와의 관계를 수치 모사를 통해 예측하고, 실제로 실험을 통해 각각의 공정 조건에서 제조된 TiO2 입자와 비교하여 고찰하였다. 이론적 고찰로서 불꽃 반응기의 해석을 위해 log-normal 분포식을 가정하여 반응물인 TiCl4의 유량, 반응 온도 및 전체 기체 유량에 따른 TiO2 입자의 크기 및 분포 등을 예측하였다. 또한 실험적인 검증을 위해 각각의 공정에 따른 TiO2 입자를 제조하여 입자 특성을 조사하였다. TiO2 입자의 특성을 결정짓는 중요한 변수인 입자의 조성 및 그 형태를 제조된 TiO2 입자로부터 고찰하고, 각각의 연구는 TiO2 입자 성능 향상뿐 아니라 공정 변수의 영향을 통한 반응기 제조 및 공정 조건 개선에 기여할 수 있도록 하였다.
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