| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2003년 가을 (11/21 ~ 11/22, 연세대학교) |
| 권호 | 9권 2호 |
| 발표분야 | 세라믹스 |
| 제목 | Hot-water treat된 타이태니아의 anatase상 형성과 광촉매특성에 미치는 PEO첨가의 영향 |
| 초록 | 최근 환경오염에 대한 문제가 심각해지면서 인체에 유해한 유기물질의 분해에 대한 관심이 높아지고 있으며 따라서 뛰어난 광촉매 특성을 보이는 타이태니아(TiO2)에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 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℃ 이상의 온도로 열처리를 해야 한다는 문제점이 있으며 광촉매 특성을 향상시키기 위해서는 anantase 나노결정을 제조하여 표면적을 극대화시키는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 두 가지 문제점을 해결하기 위하여 Polyethylen oxide(PEO)-TiO2 나노하이브리드를 Sol-Gel공정을 이용하여 합성하였으며 이들에 대한 hot-water treatment를 통하여 100℃ 이하의 저온에서 anatase 나노결정상의 분말을 합성하는데 성공하였다. 이는 SiO2-TiO2계 하이브리드에서만 hot-water treatment를 통하여 anatase로 결정화가 가능하다는 기존의 연구결과와 상반되는 결과로서 무기질 성분으로서 TiO2만 존재하는 하이브리드에 대한 hot-water treatment를 통하여 anatase결정상이 형성될 수 있었다. PEO첨가에 의한 PEO-TiO2 하이브리드 형성의 효과를 분석하기 위하여 순수한 타이태니아분말도 제조하여 역시 hot-water treatment를 행하였으며 각각의 분말에 대하여 x-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy (SEM), 광촉매 특성분석 등을 행하였다. 그 결과 PEO-TiO2 하이브리드에서는 hot-water treatment를 10분간 행하여도 anatse상이 형성되고 열처리 시간이 증가함에 따라서 anastas상의 결정성이 증가하는 반면 순수한 TiO2분말의 경우에는 hot-water treatment를 1시간이상 가해주어야 anatase상이 소량 형성되기 시작한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 PEO-TiO2. 하이브리드에 hot-water treatment를 행하여 제조한 나노분말의 경우 순수한 TiO2 분말에 비하여 유기물 분해속도가 높아 우수한 광촉매특성을 보여주었다. 결론적으로 TiO2에 대한 PEO첨가로 인하여 hot-water treament된 타이티태니아의 anatase상 형성이 크게 촉진되었으며 따라서 광촉매특성을 뚜렷하게 향상시킬 수 있었다. |
| 저자 | 이용지, 이진경, 성윤모 |
| 소속 | 대진대 |
| 키워드 | PEO; TiO2; anatase; hot-water; photocatalytic |
