TiO2 석출 결정화 유리의 나노상 분리와 SnO 첨가효과

전문가 제언

○ 광촉매는 빛을 쪼이면 화학반응의 속도를 높이는 촉진제이다. 광촉매 능력을 나타내는 여러 가지 재료가 있지만, 이산화타이타늄이 가장 효과적인 것으로 알려졌다. 이산화타이타늄(TiO2)은 저렴하고 비독성이며 높은 화학적 안정성 때문에 광촉매에 가장 일반적으로 사용되는 재료이다. 이산화타이타늄 광촉매는 빛을 받으면 그 결정 구조가 약간 변하여 광촉매 능력을 높이므로 일반적으로 비표면적을 높이려 하려고 한다.

 

○ TiO2는 반도체 특성을 이용한 광촉매 재료로서 뿐만 아니라, 최근에는 태양전지 분야에서 광전자전달 매체로서의 응용성이 증가하면서 이들에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 TiO2 막의 효율 향상을 위해서는 막의 기공률 및 미세구조제어가 필수적으로 요구된다.

 

○ TiO2 광촉매는 일반적으로 화학 증착, 스퍼터링 증착 혹은 액상 코팅으로 박막을 성형한다. 그러나 이와 같이 증착이나 코팅으로 생산한 재료는 시간이 지남에 따라서 표면 손상으로 그 성질이 바뀔 수 있어서 다시 코팅할 필요가 있다. 즉 성능의 영속성이 없다. 반대로 유리 매트릭스 안에 티타니아 결정이 분산하여 존재한다면 유리 표면을 연마하는 등으로 안정한 특성을 유지할 수 있다.

 

○ 본 연구에서 TiO2 함유 유리에 SnO를 첨가하여 열처리함으로 나노 단위의 상 분리를 조장하고 나노 TiO2 결정을 석출하게 하였다. 따라서 표면적이 넓은 결정을 유리 매트릭스에 분산하여 광촉매 효율이 높은 결정을 안정하게 지지하게 하였다.

 

○ 국내외에서 TiO2의 광촉매 특성을 이용하여 다양한 방면에 응용하려고 하고 있다. 대부분 광촉매 특성을 높이는 방법으로 박막을 만들고 더욱이 박막을 다공성으로 하여 비표면적을 더 높이려고 한다. 그러나 박막을 형성할 경우 기계적 손상 등이 발생하면 복구하기 어렵다. 벌크 유리 안에 나노 단위의 TiO2 결정을 석출하면 물리적 화학적으로 안정하며 성형이 더욱 자유로워질 것이다.

저자

Hirokazu Masai, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

35()

잡지명

Journal of the European ceramic society

과학기술
표준분류

재료

페이지

2139~2144

분석자

김*훈

분석물

• TiO2 석출 결정화 유리의 나노상 분리와 SnO 첨가효과.pdf [470,548 byte]

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