Aerosol Deposition 법을 이용한 광촉매 TiO2 박막 제조
Fabrication of Photocatalytic TiO2 Thin Film Using Aerosol Deposition Method
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초록
본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase) 상의 광촉매 TiO2 분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막 증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr였다. 이런 압력차는 0.4mm×10mm의 크기의 노즐을 통해 TiO2 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50mm인 원판 SUS mesh를 사용하였다. TiO2 분말의 고른 분포를 위해 TiO2 분말에 함유되어 있는 수분을 제거 하고 이차 입자의 생성을 억제하기 위해서 알코올 bath 속에서 90분간 초음파 세척을 한 후 건조 하였다. SUS mesh 위에 증착되어 있는 TiO2 박막의 입자 크기를 알아보기 위해 주사 현미경(SEM)으로 분석하였으며, 1m 정도의 입자 크기를 관찰 할 수 있었다. X-ray diffraction (XRD)분석 결과 aerosol deposition 후에도 분말의 anatase상은 그대로 유지되었으며, 이런 결과는 광촉매 작용을 이용한 수처리용 필터로 활용이 가능하다.
Abstract
We fabricates the TiO2 thin film from anatase phase TiO2 powder having good photocatalytic property using aerosol deposition method at room temperature. Aerosol deposition method, which sprays an aerosol powder with ultrasonic velocity and deposits a thin film on substrate at low temperature, has the advantages of low thermal stress and low cost. To fabricate the TiO2 thin film, the aerosol bath pressure and chamber pressure were 500 torr and 0.4 torr, respectively. The difference of aerosol bath pressure and chamber pressure accelerated the TiO2 nano powder to ultrasonic velocity through the nozzle of 0.4mm10mm and TiO2 thin film was finally formed. SS mesh with diameter of 50mm was used as a substrate to apply the TiO2 thin film to water quality purification. The raw powder was dehydrated for the good dispersion of TiO2 powder. To suppress the formation of second particle, the powder was dispersed for 90 min in alcohol bath by ultrasonic treatment and desiccated. The grain size of 1m was observed in TiO2 thin film deposited on SUS mesh by scanning electron microscopy (SEM). The anatase phase of TiO2 thin film was also observed by X-ray diffraction (XRD) and the anatase phase of raw powder was nicely maintained after aerosol deposition. The results are applicable to water treatment filter having photocatalytic reaction.
참고문헌 (10)
- "Sonophotocatalytic decomposition of water using TiO2 photcatalyst", 8, pp.55~ (2001)
- "Continuous-mode photocatalytic degradation of chlorinated phenols and persticides in water using a benchscale TiO2 rotating disk reactor", 24(314), pp.139~ (2000)
- "Direct splitting of water under visible light irradiation with an oxide semiconductor photocatalyst", 414(6864), pp.625~ (2001)
- "Development of TiO2 photocatalyst reaction for water purification", 31, pp.105~ (2003)
- "Soi-Gel synthesis and spray granulation of porous titanin powder", 73(5), pp.461~ (2000)
- "The enhancement of TiO2 photocatalytic activity by hydrogen thermal treatment", 50, pp.39~ (2003)
- "Photoactivity of SiO2", TiO2 and ZrO2, pp.2004, 58[DOI]
- "Powder preparation in aerosol deposition method for lead zirconate titanate thick films", 41, pp.6980~ (2002)
- "Electro-optical properties of (Pb, La)(Zr, Ti)O3 films prepared by aerosol deposition method", 42, pp.5960~ (2003)
- "X-ray diffraction and scanning electron microscopy observation of lead zirconate titanate thick film formed by gas deposition method", 36, pp.5815~ (1997)