| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔) |
| 권호 | 21권 2호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 |
| 제목 | 양극 산화를 통한 결정성 다공성 주석 산화물 제조 |
| 초록 | 양극 산화법은 1차원 채널 구조의 금속 산화물을 형성하기 위한 대표적인 방법이다. 1차원 채널 구조를 가지는 양극 알루미늄 산화물 (AAO; Anodic Aluminum Oxide) 이 보고된 이후, 유사한 구조의 다양한 양극 금속 산화물을 제조하려는 연구가 계속되고 있다. 1차원 양극 주석 산화물도 그 중 하나로, 특정 조건 하에서 양극 산화시키는 경우 50 nm 이하의 열린 나노 채널 구조가 형성되는 것으로 보고되고 있다. 주석 산화물은 촉매, 가스센서, 에너지 변환 장치용 전극 등으로 활용될 수 있으며, 나노 구조화 되는 경우 전극의 고성능화를 기대할 수 있다. 한편, 주석의 양극 산화는 매우 빠른 속도로 진행되기 때문에 일반적으로 비정질 산화물이 형성되는 것으로 알려져 있으며, 결정성 주석 산화물을 얻기 위해 추가적으로 대기 중에서 고온 산화를 시키는 것이 일반적이다. 그러나, 주석 산화물의 열처리 과정 중 금속 기재가 산화되기 쉬워, 잘 정의된 전도성 금속 기재 / 결정성 주석 산화물 전극을 얻기가 용이하지 않고, 전도성 산화물 기재를 사용하는 경우에도 후속 열처리 과정을 거쳐야 결정성 주석 산화물이 제조되는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 열처리 과정 없이 단일 양극 산화 공정을 통해 결정성 주석 산화물을 형성시키는 방법을 모색하였다. 우선, 통상적으로 진행되는 양극 산화 조건 하에서 비정질 구조가 형성되는 이유를 고찰하고, 산화 과정 중 자발적 결정화를 위한 조건을 제안해 보았다. 특히, 금속 주석, 주석 산화물에 발생하는 응력에 초점을 맞추어, 이를 변화시킬 수 있는 실질적이며 실행 가능한 방법을 모색하였다. 응력 조절을 통해 양극 주석 산화물의 자발적 결정화가 가능함을 논의하였으며, 몇 가지 실험 조건 하에서 제작된 양극 주석 산화물이 결정성을 가짐을 X선 회절 패턴 분석, 투과 전자 현미경 관찰을 통해 입증하였다. 아울러, 산화 과정 중의 응력이 양극 주석 산화물의 결정성 뿐만 아니라, 기공 구조에도 큰 영향을 미칠 수 있음을 제안하였다. |
| 저자 | 신헌철, 김은지 |
| 소속 | 부산대 |
| 키워드 | <P>양극산화법; 주석산화물; 결정성</P> |
