• 제목/요약/키워드: rutile

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ZnO/rutile-$TiO_2$, ZnO, rutile-$TiO_2$, CdS를 이용한 Congo red의 광 촉매 분해반응 (Photocatalytic Degradation of a Congo red Using ZnO/rutile-$TiO_2$, ZnO, rutile-$TiO_2$ and CdS)

  • 김창석;류해일
    • 분석과학
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    • 제14권3호
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    • pp.259-265
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    • 2001
  • ZnO, CdS, rutile-$TiO_2$ 및 혼합 rutile-$TiO_2$/ZnO와 같은 여러 반도체를 이용하여 Congo Red를 광 촉매 분해시켰다. 연구 결과 ZnO, CdS, rutile-$TiO_2$ 중에서는 CdS의 광 촉매 효과가 제일 컸는데 이것은 CdS가 제일 작은 band gap 에너지를 가지고 있기 때문이었다. 또한 혼합 촉매에서는 ZnO의 함량이 rutile-$TiO_2$에 비하여 상대적으로 높을수록 분해 반응을 촉진하였다. 이것은 $Zn^{2+}$ 가수분해 생성물이 구조적으로 안정한 화합물인 rutile-$TiO_2$의 표면을 덮음으로서 자외선 흡수를 차단하기 때문에 라디칼 생성을 저해하기 때문이었다.

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Anatase와 Rutile 결정상 비율에 따른 TiO2 nanotube의 OH radical 생성량 비교 연구 (Comparison of OH radical generation depending on anatase to rutile ratio of TiO2 nanotube Photocatalyst)

  • 이효주;이용호;박대원
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.550-556
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    • 2019
  • This study was carried out to improve the photocatalytic reaction of TiO2 photocatalyst. During the photocatalytic reaction, OH radicals are generated and they have an excellent oxidation capability for wastewater treatment. To evaluate the OH radicals generated according to crystallographic structure of TiO2 nanotubes photocatalyst, a probe compound, 4-Chlorobenzoic acid was monitored to evaluate OH radical. Ultraviolet light was applied for photocatalytic reaction of TiO2. The 4-Chlorobenzoic acid solution was prepared at laboratory. TiO2 nanotube was grown on titanium plate by using anodization method. The annealing temperature for TiO2 nanotube was varied from 400 to 900 ℃ and the crystal forms of the TiO2 nanotube was analyzed. Depending on annealing temperature, TiO2 nanotubes have shown different crystal forms; 100% anatase (0 % rutile), 18.4 % rutile (81.6 % anatase), 36.6 % rutile (63.4 % anatase) and 98.6% rutile (1.4% anatase). As the annealing temperature increases, the rutile ratio increases. OH radical generation from 18.4 % rutile TiO2 nanotube plate was about 3.8 times higher than before annealing and 1.4 times higher than only 100 % anatase-TiO2 nanotube. The efficiency of the 18.4% rutile TiO2 nanotube was the best in comparison to TiO2 nanotube with 18.4 %, 36.6 % and 98.6 % rutile. As a result, photocatalytic ability of 18.4 % rutile-TiO2 nanotube plate was higher than 100 % anatase-TiO2 nanotube plate.

졸-겔 방법으로 합성된 TiO2 상안정성에 대한 pH 및 열처리 온도의 영향 (Phase stability of TiO2 synthesized by Sol-gel Method at various pH and calcination temperatures)

  • 이재연;김용진;김대성;신효순;남산;전명표
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.166-173
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    • 2021
  • TiO2의 rutile 상은 anatase 상에 비해서 고온에서 안정한 상을 형성하지만 anatase의 안정한 온도 영역은 합성조건에 따라 변화된다. 본 연구에서는 TiOSO4와 에탄올과 증류수의 혼합용매를 사용하여 Sol-gel법으로 나노 사이즈의 TiO2를 합성하여 pH 및 열처리 온도를 따른 anatase와 rutile의 상변화에 대하여 조사하였다. 제조한 TiO2의 pH(3, 5, 7, 9)와 열처리 온도(500, 600, 700, 800, 900℃) 조건을 변화시켜 anatase와 rutile의 비율 변화를 관찰하였다. XRD, FE-SEM 분석을 통해 이와 같은 변화를 관찰한 결과, 500℃에서는 anatase TiO2, 900℃에서는 rutile TiO2가 관찰되었다. 이 중간 온도인 600, 700, 800℃에서는 pH에 따라 anatase와 rutile의 비율이 변화한다. 700℃를 기준으로 pH = 3, 5는 anatase TiO2의 비율이 더 크고, pH = 7, 9는 rutile TiO2의 비율이 더 크다는 결론을 얻었다.

Structural Properties of TiO₂ Films Grown by Pulsed Laser Deposition

  • 윤하섭;김성규;임훙선
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권6호
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    • pp.640-643
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    • 1997
  • Pure titanium dioxide $(TiO_2)$ films were prepared by pulsed laser deposition on a single crystal Si(100) substrate. We have investigated the growth of crystalline titanium dioxide films with respect to substrate temperature and ambient oxygen pressure. The structural properties of the films were analyzed by X-ray diffraction. We found that the anatase as well as the rutile phases could be formed from the original rutile phase of the target $TiO_2$. At 0.75 torr of ambient oxygen pressure, the structure of $TiO_2$ film was amorphous at room temperature, anatase between 300 and 600 ℃, a mixture of anatase and rutile between 700 and 800 ℃, and only rutile at 900 ℃ and above. However, at a low ambient oxygen pressure, the rutile phase became dominant; the only rutile phase was obtained at the ambient oxygen pressure of 0.01 torr and the substrate temperature of 800 ℃. Therefore, the film structures were largely influenced by substrate temperature and ambient oxygen pressure.

Floating Zone법에 의한 Rutile($TiO_2$)단결정 육성 (Growth of Rutile Single Crystal by Floating Zone Method)

  • 신재혁;강승민;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.1050-1054
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    • 1990
  • Rutile(TiO2) single crystals were grown by FZ method. Feed rod was sintered in the longitudinal tube-shaped furnace at 135$0^{\circ}C$ and optimum growth condition was growth rate 5-8mm/hr, rotation rate 30-40rpm. When crystal was growing, atomosphere was oxidized condition, and grown single crystal was annealed at 110$0^{\circ}C$. The rutile single crystals were oriented to [001] direction and color change of single crystals were related to atmosphere, and difference of electric conductivity and resistance was due to the fact above.

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계면활성제를 이용하여 anatase TiO2 나노 입자와 결합된 rutile TiO2 분말의 광촉매 특성 (Photocatalytic activity of rutile TiO2 powders coupled with anatase TiO2 nanoparticles using surfactant)

  • 변종민;박천웅;김영인;김영도
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.257-262
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    • 2018
  • The coupling of two semiconducting materials is an efficient method to improve photocatalytic activity via the suppression of recombination of electron-hole pairs. In particular, the coupling between two different phases of $TiO_2$, i.e., anatase and rutile, is particularly attractive for photocatalytic activity improvement of rutile $TiO_2$ because these coupled $TiO_2$ powders can retain the benefits of $TiO_2$, one of the best photocatalysts. In this study, anatase $TiO_2$ nanoparticles are synthesized and coupled on the surface of rutile $TiO_2$ powders using a microemulsion method and heat treatment. Triton X-100, as a surfactant, is used to suppress the aggregation of anatase $TiO_2$ nanoparticles and disperse anatase $TiO_2$ nanoparticles uniformly on the surface of rutile $TiO_2$ powders. Rutile $TiO_2$ powders coupled with anatase $TiO_2$ nanoparticles are successfully prepared. Additionally, we compare the photocatalytic activity of these rutile-anatase coupled $TiO_2$ powders under ultraviolet (UV) light and demonstrate that the reason for the improvement of photocatalytic activity is microstructural.

국내 부존의 함티탄자철광으로 부터 합성 rutile 및 고순도 철화산화물의 제조를 위한 순환 공정 (Cyclic process for the preparation of synthetic rutile and pure iron oxide from the domestic titaniferous magnetite ore)

  • 이철태;유영홍
    • 공업화학
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    • 제2권4호
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    • pp.372-384
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    • 1991
  • 국내 부존의 함티탄자철광으로 부터 천연 rutile 광의 대체를 위한 합성 rutile의 제조 및 고순도 철산화물을 제조할 수 있는 새로운 공정개발과 아울러 황산암모늄을 황산화제로 사용할 수 있는 새로운 용도개발의 가능성을 조사키 위해 함티탄자철광과 황산암모늄의 반응을 시도하였다. 그 결과 적절한 황산화 반응조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 반응시간 2.5h, 시료 함티탄자철광에 대한 황산암모늄의 무게비 11.0 그리고 시료ilmenite의 입도 -250 mesh였다. 이 조건에서 얻어진 황산화된 함티탄자철광을 물로 침출시켜 90.4%의 $TiO_2$와 85.3%의 Fe를 함티탄자철광으로 부터 추출하였다. 이 추출 용액으로 부터 제조된 합성 rutile의 $TiO_2$ 품위는 93.8%로서 rutile과 anatase의 혼합결정구조 였으며 철산화물은 순도 97.6% 의 ${\alpha}-Fe_2O_3$였다.

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Rutile계 안료의 합성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis of Rutile - Type Ceramic Pigments)

  • 어혜진;이병하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.178-182
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    • 2011
  • The Rutile - type brown pigments doped with chromium were synthesized. Samples of $Ti_{1-x}Cr_xO_2$ ($0.02{\leq}X{\leq}0.08$) were synthesized by the solid state method. Solid solution limit of Cr contents to the rutile structure and its coloration were studied. Optimum composition was investigated accordingly. The characteristics of synthesized pigments were analyzed by XRD, SEM, Raman spectroscopy and UV. As a result, single phase of Rutile was observed from $1000^{\circ}C$ by XRD. The maximum limit of solid solution was 0.06 mole $Cr_2O_3$. The glazed sample showed brown color, and the value of CIE $L^*a^*b^*$ was $L^*$ 33.27, $a^*$ 10.64, $b^*$ 20.84.

비양론성 Rutile에서 결함구조와 전기적 물성 (Defect Structure and Electrical Properties of Nonstoichiometric Rutile)

  • 김명호;백운규
    • 한국재료학회지
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    • 제6권12호
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    • pp.1213-1220
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    • 1996
  • 산소분압과 온도변화에 따라 비양론성 rutile(TiO2-x)의 결함모델을 전기전도 측정법에 의해 연구하였다. 산소분압과 전기전도도의 상관관계에 의하면, rutile에서 주결함은 2가로 하전된 산소빈자리와 4가로 하전된 침입형 티타늄이온이다. 117$0^{\circ}C$이상의 온도에서는 침입형 Tii…이온이 지배적인 결함이었으나, 117$0^{\circ}C$이하의 낮은 산소분압대에서는 2가로 하전된 산소빈자리가 주된 결함이었다. rutile의 전기전도 실험에서 제안된 결함모델은 본 연구팀이 O18추적자 확산실험에 의해 제안하였던 결과치와 일치하였다.

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