KR100869666B1 - 나노크기의 이산화티탄 입자의 합성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 평균 입자 크기가 150nm 미만이고, 구형 형상 계수를 갖거나 침상인 TiO2 입자, 금속 도핑된 TiO2 입자 및 금속 피복된 TiO2 입자를 합성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 및 금속 피복된 Ti(OH)4를 합성한 다음, 이를, 100℃ 초과의 온도에서 포화 증기압 이상의 압력을 가함으로써 반응시킨다. 밀폐 반응기 내부에서의 반응 동안 발생하는 증기압, 외부로부터 가해진 압력 또는 이들 둘 다에 의해 가압된다. 외부로부터 압력을 증가시키기 위한 가스는 바람직하게는 불활성 가스(예: Ar 및 N2)이지만, 이로써 제한되지 않는다.
나노크기, 이산화티탄 입자, 합성방법, 불활성 가스, 밀폐된 용기, 포화 증기압.
Description
본원은 "나노크기의 TiO2 분말의 합성"이란 명칭의 미국 가출원 제60/618,781호(출원일: 2004년 10월 14일)의 이익을 주장한다.
본 발명은 평균 입자 크기가 150nm 미만이고, 구형 형상 계수(spherical form factor)를 갖거나 침상인 이산화티탄(TiO2) 입자, 금속 도핑된 이산화티탄(TiO2) 입자 및 금속 피복된 이산화티탄(TiO2) 입자들을 합성하는 방법에 관한 것이다.
이산화티탄은 페인트, 플라스틱, 화장품, 잉크, 종이, 화학 섬유 및 광촉매와 같이 적용 분야가 다양한 물질이다. TiO2는 현재 설페이트 및 클로라이드 공정을 사용하여 전세계에 걸쳐 제조되지만, 이러한 공정이 고도의 순도를 갖지 않는 비교적 큰 입자 직경(서브-마이크론 수준)을 발생시키기 때문에, 초미립 특성(ultra-micro characteristics)을 필요로 하는 분야에서 이러한 공정을 적용하는 데에는 문제가 있다.
각종 분야에서 나노크기의 TiO2에 대한 요구가 증대됨에 따라, 나노크기의 이산화티탄 분야에서 수많은 연구자들이 연구를 실시하였다. 그러나, 현재 사용되고 있는 복잡한 제조 공정으로 인한 높은 가격으로 인해, 나노크기의 TiO2는 널리 사용되지 않는다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 나노크기의 순수한 TiO2, 금속 도핑된 TiO2 및 금속 피복된 TiO2를 위한 단순화된 제조 공정에서의 증가된 제조 효율에 의해 나노크기의 TiO2의 생산 비용을 절감할 수 있도록 제조공정을 개발하는 것이 바람직하다.
본 발명은 평균 입자 크기가 150nm 미만이고, 구형 형상 계수를 갖거나 침상인 TiO2 입자, 금속 도핑된 TiO2 입자 및 금속 피복된 TiO2 입자들을 합성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 또는 금속 피복된 Ti(OH)4를 합성한 다음, 이를, 100℃를 초과하는 온도에서 포화 증기압 이상의 압력을 가함으로써 반응시킨다. 밀폐 반응기 내부에서의 반응 동안 발생하는 수증기의 압력, 외부로부터 가해진 압력 또는 이들 둘 다에 의해 가압된다. 외부로부터의 압력을 증가시키기 위한 가스는 바람직하게는 불활성 가스(예: Ar 및 N2)이지만, 이로써 제한되지 않는다.
본 발명의 이러한 특성 및 다른 특성, 목적 및 이점은 아래에 기재되어 있는 바와 같이, 도면들과 함께 하기 바람직한 양태의 상세한 설명 및 첨부된 청구항을 고려하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 실시예 1에 기재된 공정으로 수득한 TiO2 분말에 관한 것이다. 도 1a는 FESEM 마이크로사진이다. 도 1b는 XRD 패턴이다.
도 2a 내지 도 2e는 실시예 2에 기재된 공정으로 수득한 Ag 도핑된 TiO2 분말에 관한 것이다. 도 2a는 FESEM 마이크로사진이다. 도 2b는 XRD 패턴이다. 도 2c는 XPS 탐사 주사(survey scan)이다. 도 2d는 은 피크에 대한 XRD 좁은 주사(narrow scan)이다. 도 2e는 자외선-가시선 흡광도 차트이다.
도 3a 내지 도 3c는 실시예 3에 기재된 공정으로 수득한 Cr 도핑된 TiO2 분말에 관한 것이다. 도 3a는 FESEM 마이크로사진이다. 도 3b는 XRD 패턴이다. 도 3c는 EDS 분석이다.
도 4a 내지 도 4d는 실시예 4에 기재된 공정으로 수득한 Ag 피복된 TiO2 분말에 관한 것이다. 도 4a는 FESEM 마이크로사진이다. 도 4b는 XRD 패턴이다. 도 4c는 XPS 탐사 주사이다. 도 4d는 XRD 좁은 주사이다.
발명을 수행하기 위한 최적 방식
도 1a 내지 도 4d와 관련하여, 본 발명의 바람직한 양태는 아래에 기재될 것이다.
본 발명의 개발 목적은 1차 입자 크기가 150nm 미만이고 체적이 큰 순수한 TiO2 분말, 금속 도핑된 TiO2 및 금속 피복된 TiO2를 합성하는 방법을 개발하는 것이다. 당해 방법은 먼저 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 또는 금속 피복된 Ti(OH)4를 용액, 슬러리, 케이크 또는 건조 분말 형태로 합성한 다음, 이들 중의 하나를 밀폐 반응기 내에 넣는다. 밀폐된 용기에서, 물의 포화 증기압 이상의 압력하에 100℃를 초과하는 온도에서 열처리함으로써 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 또는 금속 피복된 Ti(OH)4 각각으로부터 결정성 TiO2, 금속 도핑된 TiO2 또는 금속 피복된 TiO2가 합성된다. 밀폐 반응기 내의 압력은 반응기 내부에서 발생한 수증기압, 반응기 외부로부터 가해진 수증기압, 반응기 외부로부터 공급된 가스 또는 이들의 혼합물에 의해 성취된다.
Ti(OH)4를 합성하기 위해, 티탄 공급원에 알칼리 물질을 가한 다음, 이의 pH를 4 이상으로 조절함으로써, 수용성 티탄 이온을 Ti(OH)4 형태로 추출한다. 사염화티탄, 삼염화티탄, 옥시염화티탄 및 황산티탄을 티탄 공급원으로서 사용할 수 있으나, 본 발명은 이러한 티탄 공급원으로 제한되지 않으며, 물에 용해될 수 있으며 티탄 이온 또는 티탄 이온 착물을 형성할 수 있는 임의의 유기 또는 무기 물질 또는 혼합물을 사용할 수 있다. NaOH, KOH 및 NH4OH가 알칼리 물질로서 사용될 수 있으나, 본 발명은 이와 같이 제한되지 않으며, 물에 용해시킬 수 있으며 용액의 pH를 증가시킬 수 있는 임의의 알칼리 물질을 사용할 수 있다.
추출된 Ti(OH)4는 이에 잔류하는 불순물 이온을 제거하기 위해 원심분리기 및 한외여과기 시스템을 사용하여 물 세정 공정을 수회 수행한다. 물로 세척된 Ti(OH)4는 원심분리 및 건조 공정을 통해 용액, 슬러리, 케이크 또는 건조 분말 형태로 수득할 수 있다.
금속 도핑된 Ti(OH)4는 하나 이상의 금속염을 수용성 티탄 공급원 내로 주입함으로써 수득된다. 알칼리 물질을 티탄과 금속이 용해되어 있는 용액에 가한 다음, 용액의 pH를 상기한 바와 같이 4 이상으로 조절함으로써, 수용성 금속 이온과 티탄 이온을 공침전시킨다. 상기한 바와 같이, 본 발명은 사염화티탄, 삼염화티탄, 옥시염화티탄 및 황산티탄을 티탄 공급원으로서 사용할 수 있으나, 이로써 제한되지 않는다. 또한, 본 발명은 NaOH, KOH 및 NH4OH가 알칼리 물질로서 사용될 수 있으나, 이로써 제한되지 않는다. Ag, Zn, Cu, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pd, Sn, W, Pt, Au, Sr, Al 및 Si의 수용성 염을 금속 이온의 공급원으로서 사용할 수 있지만, 본 발명이 이로써 제한되지는 않으며, 모든 수용성 금속 염이 사용될 수도 있다. 공침전된 금속 도핑된 Ti(OH)4는 이에 잔류하는 불순물 이온을 제거하기 위해 원심분리기 및 한외여과기 시스템을 사용하여 물 세정 공정을 수회 수행한다. 물로 세척된 금속 도핑된 Ti(OH)4 추출물의 분석 결과, 첨가된 금속 성분이 검출되었는데, 이는 알칼리 물질의 첨가시 Ti 이온과 함께 공침전된 것으로 생각된다. 물로 세척된 금속 도핑된 Ti(OH)4는 상기한 원심분리 및 건조 공정을 통해 용액, 슬러리, 케이크 및 건조 분말 형태로 수득될 수 있다.
금속 피복된 Ti(OH)4를 합성하기 위해, 티탄 공급원에 알칼리 물질을 가한 다음, 이의 pH를 4 이상으로 조절함으로써, 수용성 티탄 이온을 Ti(OH)4 형태로 추출한다. 사염화티탄, 삼염화티탄, 옥시염화티탄 및 황산티탄을 티탄 공급원으로서 사용할 수 있으나, 본 발명은 이러한 티탄 공급원으로 제한되지 않으며, 물에 용해될 수 있으며 티탄 이온 또는 티탄 이온 착물을 형성할 수 있는 모든 유기 및 무기 물질 또는 혼합물을 사용할 수 있다. NaOH, KOH 및 NH4OH가 알칼리 물질로서 사용될 수 있으나, 본 발명은 이렇게 제한되지 않으며, 물에 용해시킬 수 있으며 용액의 pH를 증가시킬 수 있는 모든 알칼리 물질을 사용할 수 있다. 추출된 Ti(OH)4를 물 세정 공정을 3회 또는 4회 수행하여 불순물을 완전히 제거한 후에, 증류수 속에서 초음파 처리하여 분산시킨다.
목적하는 양의 하나 이상의 금속염을 분산된 Ti(OH)4에 가한 후에, 5분 초과의 시간 동안 에이징시킨다. 100℃ 미만의 온도에서 에이징시키는 것이 바람직하다. Ag, Zn, Cu, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pd, Sn, W, Pt, Au, Sr, Al 및 Si의 수용성 염이 본 발명의 금속 염으로서 사용될 수 있지만, 본 발명의 실시는 이로써 제한되지 않으며 모든 수용성 금속염을 사용할 수 있다. 에이징 후에, 추출물을 2회 또는 3회 물 세정 공정을 수행하여 불순물 이온을 제거하여, 이로부터 금속 피복된 Ti(OH)4를 수득한다. 물로 세척된 금속 도핑된 Ti(OH)4 추출물의 분석 결과, 첨가된 금속 성분이 검출되었으며, 본 발명의 발명자들이 금속이 Ti(OH)4 입자에 첨가되는 정확한 메카니즘을 알 수는 없지만, 첨가된 금속 성분의 검출은 첨가된 금속 이온들이 Ti(OH)4 입자 표면에 흡착된 것으로 생각된다. 물로 세척한 금속 피복된 Ti(OH)4는 원심분리 및 건조 공정을 통해 용액, 슬러리, 케이크 또는 건조 분말 형태로 수득될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 물로 세척한 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 및 금속 피복된 Ti(OH)4는 이의 수분 함량 및 농도 정도에 따라 용액, 슬러리, 케이크 또는 건조 분말 형태로 존재할 수 있다. 제조 효율에 대한 필요성을 고려한다면, 티탄 함량이 높은 케이크 또는 건조 분말 형태를 선택하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 밀폐 반응기 내부에서의 반응 동안 추출물 내의 함수량이 너무 적거나 심지어 물이 존재하지 않는다면, 다음과 같은 문제들이 있다: (1) 응축수 또는 수증기가 존재하지 않는 경우의 상 변환을 위한 반응은, 응축수 또는 수증기가 반응기의 내부에 존재하는 경우 요구되는 온도보다 더 높은 온도를 필요로 하는데, 예를 들면, 물이 존재하는 반응 온도가 160℃라면, 물이 존재하지 않는 반응 온도는 300℃ 초과여서, 온도 차이는 100℃를 초과하고, (2) TiO2의 색 변화(일반적으로 황색)를 관찰할 수 있으며, (3) 형성된 입자의 과도한 강성으로 인해, 파쇄(crushing) 공정에서 미립자(micro-fine particle)를 수득하기 어렵다.
무정형 TiO2가 예추석 TiO2로 되는 것을 보장하고 상기한 황변을 방지하기 위해 반응 온도를 감소시키기 위해서는, 반응기에 약간의 응축수가 절대적으로 필요하다. 통상적으로, 건조 분말을 사용하더라도, 반응(TiO4 = TiO2 + 2H2O)에 의해 소량의 물이 반응기 내에서 생성된다. 반응기 내의 압력을 물의 포화 증기압 이상으로 유지함으로써, 상당량의 응축수가 반응기 내에서 확실히 발생한다. 이전에 논의한 바와 같이, 반응으로부터의 수증기, 외부로부터 반응기 내로 도입된 수증기, 가스(예: 불활성 가스) 또는 이들의 혼합물에 의해 압력을 공급할 수 있다.
상기한 문제들이 추출물 Ti(OH)4, 금속 도핑된 Ti(OH)4 및 금속 피복된 Ti(OH)4에서의 함수량과 밀접하게 관련되어 있음을 입증하기 위해, 본 발명의 발명자들은 다음 실험을 수행하였다.
케이크 또는 건조된 Ti(OH)4 분말을 밀폐 반응기에 주입한 다음, 포화 증기압 및 160℃의 조건하에 2시간 동안 반응시켰다. 이로부터 수득한 상은 결정성 TiO2이었다. 반대로, 케이크 또는 건조된 Ti(OH)4 분말을 개방 반응기에 주입한 다음, 대기압 및 300℃의 조건하에 3시간 동안 반응시키는 경우, 이로부터 수득한 상은 황색의 비결정성 상이었다. 이러한 결과로부터, 본 발명의 발명자들은 반응기 에 가한 압력 및 반응기 내부의 수증기 또는 응축수가 비결정성 형태로부터 결정성 형태로의 상 변화와 관련된 온도 및 색상 변화에 대한 원인이었을 것으로 생각한 다.
압력의 영향을 연구하기 위해, 케이크 또는 건조된 Ti(OH)4를 밀폐 반응기에 주입한 다음, 160℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 이후, 반응기 외부로부터 아르곤 가스를 가하여 포화 증기압 2.07 ×106N/m2 및 3.45 ×106N/m2 압력 각각에 대해 압력 실험을 수행하였다. 3가지 시험편 모두는 동일한 예추석 결정성 상임을 나타냈다. 이러한 결과로부터, 압력은, 비결정성 Ti(OH)4로부터 결정성 TiO2로의 상 변화와 관련되는 온도에 영향을 미치지 않거나, 무시할 정도의 영향을 미친다는 것이 입증되었다.
응축수 또는 수증기의 영향을 연구하기 위해, 케이크 또는 건조된 Ti(OH)4를 제습 조건하에 밀폐 반응기에 주입한 다음, 포화된 증기압에 상응하는 압력을 갖는 질소를 가함으로써 160℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 이와 같이 수득한 상은 비결정성이었으며, 황색을 나타내었다.
이러한 실험으로부터, 비결정성으로부터 결정성으로의 상 변화, 색상 변화 및 경질의 케이크 또는 건조 분말 형태의 TiO2 형성과 관련되는 온도 증가를 방지하기 위해, 반응 동안 수증기 손실을 최소화하는 것이 바람직한 것으로 간주된다. 수증기, 가스 또는 수증기와 가스로 구성된 2개 이상의 혼합 가스를 외부로부터 공급함으로써 밀폐 반응기 내부로 반응을 추출하여 본 발명이 완결되었다. 본 발명은 예를 들면, TiO2의 제조와 관련하여 기재되었으나, 기재된 공정은 금속 도핑된 TiO2 및 금속 피복된 TiO2를 제조하는 데에도 다음 실시예에 나타낸 바와 같이 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
실시예 1
옥시염화티탄(약 50중량%로 H2O에 용해된 TiCl4) 440cc를 증류수 1,560cc에 넣는다. 옥시염화티탄을 완전히 용해시킨 후에, 암모니아수를 가하여 최종 pH를 6.5로 조절하였다. 이후, 추출물을 물로 세척하여 불순물 이온을 제거하였다. 이후, 제거된 불순물 이온을 갖는 Ti(OH)4를 여과 시스템을 사용하여 농축시키고, 60℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 건조된 시험편을 밀폐 반응기에 넣고, 밀폐 반응기의 압력을 아르곤 가스를 사용하여 0.83 ×106N/m2로 조절한 후, 160℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 반응 후 외부로부터 밀폐 반응기로의 물 공급 공정과 수증기 및 가스 배출 공정을 반복 수행함으로써, 반응기의 내부에서 발생한 암모니아 가스를 제거한 후, 반응기를 상온으로 냉각시켰다. 이러한 공정을 통해 TiO2 백색 분말을 수득하였다. 당해 분말은 1차 입자 크기가 약 10nm(참조: 도 1a)이고, 예추석 TiO2의 결정성 상(도 1b 참조)을 나타내었다.
실시예 2
옥시염화티탄(약 50중량%로 H2O에 용해된 TiCl4) 77cc를 증류수 273cc에 넣고, AgNO3 0.22g을 당해 용액에 가하였다. 옥시염화티탄과 AgNO3를 완전히 용해시킨 후에, 암모니아수 약 70cc를 가하여 최종 pH를 6.5로 조절하였다. 이후, 추출물을 물로 세척하여 불순물 이온을 제거하였다. 이후, 한외여과기를 사용하여 1M Ag 도핑된 Ti(OH)4를 제조한 후에, 이를 밀폐된 용기에 넣은 다음, 160℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 도 2a 내지 도 2e는 반응한 시험편에 대한 분석 결과를 나타낸다.
반응 후 수득한 Ag 도핑된 TiO2는 1차 입자 크기가 약 10nm인 예추석 TiO2 입자를 형성하였다(참조: 도 2a 및 도 2b). 도핑된 Ag가 순수한 은 또는 산화은 형태로 존재하는 것으로 생각된다(참조: 도 2c 및 도 2d). 도 2e는 각종 원소들로 도핑된 TiO2의 자외선-가시선 흡광도를 나타낸다. 도핑된 원소에 따라 흡광도가 상이하게 나타남을 알 수 있다.
실시예 3
옥시염화티탄(약 50중량%로 H2O에 용해된 TiCl4) 7.7cc를 증류수 342.3cc에 넣고, 염화크롬(III) 육수화물 0.717g을 당해 용액에 가하였다. 옥시염화티탄과 크롬 화합물을 완전히 용해시킨 후에, 암모니아수 약 10cc를 가하여 최종 pH를 9로 조절하였다. 이후, 추출물을 물로 세척하여 불순물 이온을 제거하였다. 제거된 불순물 이온을 갖는 0.1M Cr 도핑된 Ti(OH)4 용액을 밀폐 반응기에 주입한 다음, 150℃에서 3시간 동안 반응시켰다.
이와 같이 형성된 Cr 도핑된 TiO2는 침상 형상 계수(needle form factor)를 갖는 예추석 TiO2를 나타내었다(장축 = 약 100nm, 단축 = 약 20nm)(참조: 도 3a 및 도 3b). 이러한 공정을 통해, Cr 약 5중량%로 도핑된 TiO2 분말이 제조되었다(참조: 도 3c).
실시예 4
옥시염화티탄(약 50중량%로 H2O에 용해된 TiCl4) 77cc를 증류수 273cc에 넣는다. 옥시염화티탄을 완전히 용해시킨 후에, 암모니아수 약 70cc를 가하여 최종 pH를 6.5로 조절하였다. 추출물을 물로 세척하여 불순물 이온을 제거한 후에, 초음파 처리를 통해 분산시켰다. 분산된 Ti(OH)4에 AgNO3 0.22g을 넣은 후에, 상온에서 1시간 동안 정치시켰다. 에이징 후에 추출물로부터 불순물 이온을 제거하기 위해, 물 세정 공정을 2회 또는 3회 수행하여 Ag 피복된 Ti(OH)4를 수득하였다. 1M Ag 피복된 Ti(OH)4 용액을 밀폐 반응기에 주입한 다음, 170℃에서 2시간 동안 반응시켰다.
1차 입자 크기가 약 10nm인 결정성 상의 Ag 피복된 TiO2가 형성되었다(참조: 도 4a 및 도 4b). 은이 순수한 은 또는 산화은 형태로 존재함이 입증되었다(참조: 도 4c 및 도 4d).
몇몇 바람직한 양태 및 변형 양태를 언급하여 본 발명을 기재했으나 이들은 단지 예시하기 위한 것일 뿐, 첨부된 청구의 범위에 기재되어 있는 바와 같은 본 발명의 전체 범위를 제한하려는 것이 아니다.
Claims (18)
- 밀폐된 반응 용기에서 물의 포화 증기압 이상의 압력 및 100℃를 초과하는 온도에서 Ti(OH)4를 반응시켜 TiO2 입자를 제조하는 반응 단계를 포함하는, 이산화티탄(TiO2)입자의 합성방법.
- 제1항에 있어서, 상기 반응 단계 전에, 수용성의 티탄 이온 또는 티탄 착물 이온의 용액에 알칼리 물질을 가한 다음, 혼합물의 pH를 4 이상으로 조절함으로써 Ti(OH)4를 합성하는 단계를 추가로 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제2항에 있어서, 수용성 티탄 이온이 사염화티탄, 삼염화티탄, 옥시염화티탄 및 황산티탄으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제2항에 있어서, 알칼리 물질이 NaOH, KOH 및 NH4OH로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제2항에 있어서, Ti(OH)4의 합성 후에 그리고 반응 단계 전에, Ti(OH)4로부 터 불순물 이온을 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제1항에 있어서, 압력이 반응 용기 내부로부터의 수증기, 반응 용기 외부로부터의 수증기, 반응 용기 외부로부터 공급된 가스 또는 이들의 혼합물에 의해 공급되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제6항에 있어서, 가스가 불활성 가스인, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제2항에 있어서, 알칼리 물질을 가하기 전에, 수용성의 티탄 이온 또는 티탄 착물 이온의 용액에 금속 이온을 갖는 하나 이상의 수용성 금속염을 가하고, 금속 이온과 티탄 이온을 금속 도핑된 Ti(OH)4로서 공침전시키는 단계를 추가로 포함함으로써, 반응 단계에 의해 제조된 TiO2 입자가 금속 도핑된 TiO2로 되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제8항에 있어서, 수용성 금속염이 Ag, Zn, Cu, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pd, Sn, W, Pt, Au, Sr, Al 및 Si의 수용성 금속염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제5항에 있어서, 불순물 이온의 제거 후에 그리고 반응 단계 전에, 증류수 속에서의 초음파 처리에 의해 Ti(OH)4를 분산시키는 단계를 추가로 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제10항에 있어서, 분산된 Ti(OH)4에 하나 이상의 수용성 금속염을 가한 다음, 분산된 Ti(OH)4와 금속염과의 혼합물을 반응 단계 전에 5분 이상 동안 에이징시켜, 반응 단계에 의해 제조된 TiO2 입자가 금속 피복된 TiO2로 되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제11항에 있어서, 에이징 단계가 100℃ 미만의 온도에서 실시되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제11항에 있어서, 수용성 금속염이 Ag, Zn, Cu, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pd, Sn, W, Pt, Au, Sr, Al 및 Si의 수용성 금속염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제1항에 있어서, 이산화티탄(TiO2) 입자가 1차 입자의 평균 크기가 150nm 미 만인 입자를 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제1항에 있어서, TiO2 입자가 구형 형상 계수(spherical form factor)를 갖는 입자를 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제1항에 있어서, TiO2 입자가 침상형 입자를 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제5항에 있어서, Ti(OH)4를 농축 및 건조시키는 단계를 추가로 포함하는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
- 제17항에 있어서, 농축 및 건조된 Ti(OH)4가 Ti(OH)4의 농축도에 따라 용액, 슬러리, 케이크 또는 건조된 분말 형태로 제조되는, 이산화티탄(TiO2) 입자의 합성방법.
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