| 초록 |
티타니아 입자는 anatase, brookite 및 rutile 등의 3가지 결정구조를 가지며, rutile 형이 열역학적으로 가장 안정하다. 티타니아는 안료 등에 이용되었으나 최근에 이르러 광촉매담체, 습식형 태양전지의 전극물질 등 여러 가지 용도로 다양화 되고 있다. 각각의 용도에따라 사용되는 티타니아 입자의 상조성이 다라진다. 촉매 및 gas sensor 등에 사용에는 티타니아는 rutile 형이 유리한 것으로 알려져 있고[1], 최근 각광을 받고 있는 습식형 태양전지 전극물질로 사용되는 경우에는 anatase 형이 유리하다[2]. 이러한 배경하에 티타니아 입자의 상조성을 제어하기 위한 연구가 활발하게 진행되어져오고 있다. 본 연구에서는 졸-겔법에 의해 titaniumtetraisopropoxide(TTIP)를 원료로 상온에서 티타니아졸 제조시 peptizing agent인 HNO3의 주입농도 변화에 따른 티타니아졸의 상온 상조성과 250, 500oC 열처리후 상조성과의 상관관계를 규명하였다. 열처리없이 상온에서 건조된 티타니아 입자의 상조성은 H+/TTIP 몰비와 밀접한 관계를갖는다. H+/TTIP 몰비가 0.08인 경우 anatase 형임을 알 수 있었다. 그러나 peak intensity는 매우 낮았다. 이는 무정형 티타니아 입자가 대부분을 차지하고 일부만이 anatase 형으로존재한 때문으로 생각되었다. H+/TTIP 몰비를 0.17, 0.5로 달리한 경우로 H+/TTIP 몰비가증가할수록 rutile peak가 증가하였으며, 또한 대부분이 anatase로 존재하는 H+/TTIP 몰비0.17의 경우 H2O/TTIP 몰비가 감소하면 anatse와 rutile의 복합상으로 변하였다. 각각의 실험조건하에서 제조된 티타니아 입자를 250, 500oC로 열처리한 경우 티타니아 입자의 상조성은 열처리 없이 상온상태에서 얻어진 입자의 상조성에 좌우됨을 알 수 있었다. 이는 티타니아 입자 표면에 형성된 anatase 또는 rutile 등의 상이 입자 내부로 확산되어 최종의 상으로전이되기 때문으로 생각되었다.
|
