| 초록 |
사염화타이타늄(TiCl4)은 주로 루타일(Rutile) 광석으로부터 염소화를 통해 제조된다. 사염화타이타늄은 주로 타이타늄(Ti) 및 이산화타이타늄(TiO2)의 전구체로 사용되며, 그 외적으로 반도체용 코팅재료로 많이 이용된다. 타이타늄은 경량화 금속으로 주로 생체재료, 항공기 재료와 같이 첨단산업에 많이 사용되고 있다. 이산화타이타늄은 안료로 가장 많이 사용되며 최근에는 자외선 차단제로써의 수요가 증가함에 따라 전구체인 사염화타이타늄의 사용 또한 증가하고 있다. 사염화타이타늄을 타이타늄의 전구체로 이용할 경우, 철(Fe) 및 알루미늄(Al), 바나듐(V)등의 불순물이 타이타늄의 성능을 저하시키는 요인으로 작용하므로 제거되어야 한다. 이산화타이타늄의 전구체로 이용 시, 바나듐과 실리콘(Si), 알루미늄과 같은 불순물이 존재할 경우 백색도 저하 및 인체유해성을 지니므로 제거되어야 한다. 또한 반도체용으로 이용되는 사염화타이타늄은 7N 이상의 고순도를 요구하므로 불순물 제거가 필요하다. 기존 공정에서는 미네랄오일과 사염화타이타늄의 끓는점을 이용하여 바나듐 및 알루미늄 같은 불순물 제거가 가능하다. 하지만 기존 공정으로는 실리콘과 인(P), 주석(Sn), 비소(As) 같은 불순물은 제거되지 않는다. 해당 불순물은 반도체 공정에서 결함으로 작용 및 인체에 유해한 성질을 지니므로 반드시 제거되어야 한다. 기타 불순물을 제거하기 위해서는 주로 활성탄 및 구리와의 반응을 이용하는데 반응형태에 따라 제거율이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 활성탄 및 구리의 반응 형태, 시간 그리고 비율을 변수로 두고 조건변화에 따른 사염화타이타늄 순도변화를 확인하고자 한다. 또한 활성탄과 구리의 제거효율 비교를 통해 최적의 첨가제를 선정하여 고순도 사염화타이타늄 제조를 위한 방안을 마련하고자 한다. 2019년도 산업통상자원부의 재원으로 한국산업기술평가관리원의 지원을 받아 수행된 연구임(No.10052719, 산업핵심기술개발사업) |
