원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 제조 (Fabrication of Environmental-friendly Materials Using Atomic Layer Deposition)

서지정보

· 발행기관 : 한국공업화학회
· 수록지 정보 : 공업화학 / 23권 / 1호 / 1 ~ 7페이지
· 저자명 : 김영독

초록

본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 TiO2박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 TiO2의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 TiO2의 증착량을 미세하게 조절하여 TiO2가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다.
이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

영어초록

In this article, I will introduce recent developments of environmental-friendly materials fabricated using atomic layer deposition (ALD). Advantages of ALD include fine control of the thin film thickness and formation of a homogeneous thin fim on complex－structured three-dimensional substrates. Such advantages of ALD can be exploited for fabricating environmental-friendly materials. Porous membranes such as anodic aluminum oxide (AAO) can be used as a substrate for TiO2coating with a thickness of about 10 nm, and the TiO2-coated AAO can be used as filter of volatile organic compound such as toluene. The unique structural property of AAO in combination with a high adsorption capacity of amorphous TiO2 can be exploited in this case. TiO2 can be also deposited on nanodiamonds and Ni powder, which can be used as photocatalyst for degradation of toluene, and CO2 reforming of methane catalyst, respectively. One can produce structures, in which the substrates are only partially covered by TiO2 domains, and these structures turns out to be catalytically more active than bare substrates, or complete core-shell structures. We show that the ALD can be widely used not only in the semiconductor industry,but also environmental science.

참고자료

· 없음