졸-겔법에 의해 카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아의 결정화 (Crystallization of the Titania Coated on Kaolinite Powder using Sol-Gel Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국광물학회
· 수록지 정보 : 광물과 암석 / 21권 / 3호 / 247 ~ 259페이지
· 저자명 : 양영철, 정수복, 김병규

초록

카올리나이트(kaolinite) 분말의 티타니아(Titania, TiO₂) 코팅을 위한 출발물질로서 인도네시아산 카올리나이트와 티타늄-아이소프로폭사이드(titanium isopropoxide, TIP)가 사용되었으며, 실험은 졸-겔법(sol-gel method)으로 수행되었다. 또한 용매로서 에탄올이, 가수분해 반응을 위해 물이 사용되었으며 촉매로서 염산을 첨가하였다. 카올리나이트 분말의 소성여부에 따른 영향을 검토하기 위해 카올리나이트와 메타카올리나이트(metakaolinite)를 대상으로 각각 실험하였으며, 반응 혼합물의 몰비, 교반시간, 숙성시간, 결정화 시간과 온도의 변화에 따른 티타니아 결정도를 검토하였다. 실험조건 TIP 0.1몰(mol), 물 0.15몰, 염산 0.005몰, 에탄올 100 ml, 카올리나이트 50 g, 교반 4시간, 숙성 24시간, 결정화온도 1050℃, 결정화 2시간 에서 가장 높은 아나타제 결정도 17.61%를 나타냈다. 결정화온도의 변화에 따른 아나타제 결정도 분석결과, 카올리나이트와 메타카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아는 1050℃와 1200℃에서 각각 17.61%, 17.39%로 최고의 결정도가 관찰되었다. 즉, 카올리나이트 분말에 코팅된 티타니아가 메타카올리나이트에 비해 더 낮은 온도에서 더 높은 결정도를 나타냈다.

영어초록

TiO₂ coatings on kaolinite powders by sol-gel method were carried out using mixture of titanium isopropoxide, ethanol as solvent, HCl as a catalyst and H₂O for hydrolysis. The mole ratio of reaction mixture, stirring time, aging time, crystallization time and crystallization temperature influenced to the crystallization of TiO₂ coated on kaolinite and metakaolinite powders. Optimum condition for TiO₂ coatings on kaolinite was as follows; TIP 0.1 mol, H₂O 0.15 mol, HCl 0.005 mol, ethanol 100 ml, raw kaolinite 50 g, stirring time 4 hrs, aging time 24 hrs, crystallization time 2 hrs and crystallization temperature 1050℃. The crystallinity of the anatase under optimum condition was about 17.61%. The anatase crystallinity of the TiO₂ coated on raw kaolinite powders (17.61% at 1050℃) was higher at the lower calcination temperature compared with metakaolinite (17.39% at 1200℃).

참고자료

· 없음