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XRD와 XAS에 의한 TiO2 분말의 상분율 결정

Estimation of Phase Ratio for TiO2 Powders by XRD and XAS

한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, v.49 no.5, 2012년, pp.469 - 474  

나사균 (한밭대학교 재료공학과) ,  이연승 (한밭대학교 정보통신공학전공)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The crystallinity and phase ratio of anatase to rutile in $TiO_2$ were estimated by x-ray diffraction (XRD) and x-ray absorption spectroscopy (XAS). Traditionally, the structural characterization of $TiO_2$ powders has been carried out by XRD techniques, which are comparatively...

주제어

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문제 정의

  • 5,6) 본 논문에서는 XRD와 XAS 분석법을 활용한 아나타제와 루틸 상분율 분석법 개발을 위하여, 다양한 조건에 의해 제조된 TiO2 분말들의 결정성 및 구조에 관하여 고찰하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TiO2는 어떤 성질이 우수한가? 광촉매 물질로서 각광을 받고 있는 TiO2는 고굴절률, 유전율, 가시광에 대한 우수한 투과율 등의 많은 유용한 전기 광학적 성질로 인하여, 마이크로전자공학 및 광소자에서부터 태양에너지 변환시스템, 촉매 또는 광촉매 등에 이르기까지 여러 분야에서 매우 다양하게 사용되고 있는 물질이다.1-3)
TiO2의 동질 이상형 두 가지는 무엇인가? TiO2에는 동질 (Ti4+) 이상형으로 루틸 (Rutile)과 아나타제(Anatase)의 두가지 형이 존재한다. 이들 재료들은 나노 소재로 적용이 유망하면서 상변태 또는 상분율에 따른 전기적, 광학적, 기계적 특성이 크게 변하는 재료로 알려져 있다.
나노 TiO2의 상분율 측정에서 ASTM에서 정한 XRD 규격이 무의미한 이유는? 그러나 여러 선진국의 표준화 사업관련 기관이 이의 제정에 힘쓰고 있는 상태이다. TiO2 상분율 측정의 경우, 단지 ASTM에서의 XRD에 의한 규격이 제정되어 있지만, 나노 사이즈의 TiO2 경우에는 XRD의 제한된 측정한계로 인하여 ASTM 규격의 적용이 무의미하다 할 수 있다. 결국, 나노 TiO2 경우에 있어서는 상분율에 대한 측정 표준화와 관련된 국제적으로 공인된 기준이 없는 상태라 할 수 있다.
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참고문헌 (9)

  1. S. A. Larson and J. L. Falconer, "Characterization of $TiO_2$ Photocatalysts used in Trichloroethene Oxidation," Appl. Catal. B: Env., 4 325-42 (1994). 

  2. T. Fuyuki and H. Matsunami, "Electronic Properties of the Interface between Si and $TiO_2$ Deposited at Very Low Temperatures," Jpn. J. Appl. Phys., 25 1288-91 (1986). 

  3. K. L. Siefering and G. L. Griffin, "Kinetics of Low-Pressure Chemical Vapor Deposition of $TiO_2$ from Titanium Tetraisopropoxide," J. Electrochem. Soc., 137 814-18 (1990). 

  4. S. Della Longa, A. Arcovito, M. Girasole, J. L. Hazemann, and M. Benfatto, "Quantitative Analysis of X-Ray Absorption Near Edge Structure Data by a Full MultipleScattering Procedure: The Fe-CO Geometry in Photolyzed Carbonmonoxy- Myoglobin Single Crystal," Phys. Rev. Lett., 87 155501(1-4) (2001). 

  5. D. D. Eley, Herman Pines, and P. B. Weisz "Advances in Catalysis," Vol. 34, p. 206, Academic Press, Inc. New York, 1986. 

  6. Z. Y. Wu, J. Whang, K. Ibrahim, d. C. Xian, G. Li, Y. Tao, T. D. Hu, S. Bellucci, A. Marcelli, Q. H. Zhang, L. Gao, and Z. Z. Chen, "Structural Determination of Titanium-oxide Nanoparticles by x-ray Absorption Spectroscopy," Appl. Phys. Lett., 80 2973-75 (2002). 

  7. Y. S. Lee, H. M. Lim, S.-J. Kim, W. J. Lee, and D. H. Cho, "Estimation of Phase Ratio for Nano-sized $TiO_2$ Powders by Ti K-edge XANES," Res. Chem. Intermed., 29 783-91 (2003). 

  8. H. M. Lim, H. B. Ji, Y. S. Lee, S. J. Kim, H. S Lee, and D. H. Cho, "Investigation of Nano-Size $TiO_2$ Powders : Structure and Particle Size Aspects," Mater. Sci. Forum, 492-493 593-98 (2005). 

  9. H. K. Jang, S. W. Whangbo, H. B. Kim, K. Y. Im, Y. S. Lee, I. W. Lyo, C. N. Whang, G. Kim, H. S. Lee, and J. M. Lee, "Titanium Oxide Films on Si(100) Deposited by Electronbeam Evaporation at $250^{\circ}C$ ," J. Vac. Sci. Technol., A18 917-21 (2000). 

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