이산화티탄 에어로젤 복합재료

전문가 제언

○ 이 발명은 이산화티탄 에어로젤(titanium oxide aerogels)를 제공하는 것이다. 특히, 정연한 메조 및 매크로 기공(porosity)을 가진 이산화티탄 기반 2원계 또는 3원계(예, 이산화티탄-카본) 에어로젤 모노리스에 관한 것이다. 이 방법에 의해 얻어진 에어로젤은 60㎡/g 보다 더 큰 비표면적을 가진다. 기공률은 99.6%로 높게 도달할 수 있고 이산화티탄 결정 크기는 5㎚-100㎚의 사이이다.

 

○ 이 청구사항에서 에어로젤의 재료는 자정필터로서 예를 들면, 태양 열수(solar-thermal water)과 공기정화시스템, 메조스코픽 태양전지, 폴리머 복합재, 세라믹, 금속에서 안료 등의 다기능 필러로서, 리튬이온 배터리와 슈퍼커패시터의 단열재 및 전극재료 등에 사용된다.

 

○ 국내에서는 코스모 화학에서 이산화티탄을 생산하고 있다. 일반적으로 백색 페인트의 안료로서 다량 사용된다. 광촉매로는 “이산화티탄 분말 제조 및 이를 이용한 광촉매 장치 제조”(관동대학, KR 2014- 0093203)이 특허공개 되었다. 국내의 대부분 연구는 고가의 전구체인 titanium-propoxide, 황산티타늄 등의 출발물질로 사용하는 것에 비해, 선진국에서는 에어로젤을 개발을 하기위해 저렴한 출발원료를 사용하려는 노력과 저온/상압건조방법 등의 연구개발이 활발하다.

 

○ 에어로젤은 전구체의 종류, 반응 조건에 의해 고도 기공 3차원 네트워크를 형성한다. 처음에 스폰지와 같은 고체 네트워크인 기공의 액체를 공기로 수축 없이 건조 하는 것이 가장 핵심기술이다. 기본적으로 티타늄을 포함한 금속 또는 반금속 산화물이 겔을 형성하고 다양한 카본(파이버 등)과 복합화에 의한 에어로젤 제조가 가능하므로 이 특허가 국내 도료업계의 기술개발에 장애가 될 것으로 보지 않는다.

 

○ 향후 페인트 분야에서는 에어로젤 응용범위를 단열 특성뿐만 아니라 안료, 물성 강화 등에 다기능 필러로서, 공기 정화용 내장 도료, 투명 UV차단, 자기세정이나 반사방지 다기능 코팅 및 지지체 필름 등의 활용분야가 많다. 향후 나노기공 에어로젤은 차세대 화학소재임으로 다양한 용도 개발을 위한 지원책 마련이 필요하다.

저자

ECOLE POLYTECHNIQUE FEDERALE DE LAUSANNE(EPFL)

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

WO20140136073

잡지명

Titanium oxide aerogel composites

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~28

분석자

이*복

분석물

• 이산화티탄 에어로젤 복합재료.pdf [186,294 byte]

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