KR20050118750A - Photo catalyst(tio2) and electrolytic cell to make nano size tio2 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나노 크기의 금속 산화물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 전기화학 반응기의 음극에서 이산화티타늄을 석출 회수하는 방법으로 이를 위한 전해질의 조성과 이산화티타늄을 제조하기 위한 전해 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a nano-sized metal oxide, and more particularly, to a composition of an electrolyte and an electrolytic reactor for producing titanium dioxide by precipitation and recovery of titanium dioxide at the cathode of the electrochemical reactor.

Description

나노 크기의 티탄 산화물 제조 및 산화물 제조를 위한 전해조{Photo catalyst(TiO2) and Electrolytic cell to make nano size TiO2}Photocatalyst (TiO2) and Electrolytic cell to make nano size TiO2}

본 발명은 용액상태에서 결정성 이산화티타늄을 제조하는 것이며, 출발물질로서 사염화티타늄, 황산티타늄을 원료로하여 전기화학적 반응에의해 나노크기를 갖고 입도 분포가 균일한 TiO2 분말 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to the preparation of crystalline titanium dioxide in solution, and to a method for producing TiO2 powder having a nano size and uniform particle size distribution by electrochemical reaction using titanium tetrachloride and titanium sulfate as starting materials.

일반적으로 이산화티타늄(TiO2 )은 도료, 잉크, 제지, 법랑 및 도자기 안료, 산화티탄자기, glass, 시멘트, 용접봉, 티탄연와 등 98%이하 순도와 3 ㎛이상의 입도를 갖는 것이 널리 사용되어 왔으나, 최근 고기능 전자세라믹스의 MLCC, 콘덴서, 압전체, 써미스터, 센서, 광촉매 등에 쓰이기 위해서는 99%이상의 순도와 0.1∼1.0 ㎛의 입도분포를 갖는 초립자가 널리 이용되고 있다. 특히 photo catalyst, photo-electrode, semiconductor에 사용되는 것은 0.01∼0.2 ㎛일때 nano composite를 설계할 수 있는 최적 입도크기이며 입도분포 범위가 좁아야 반도체 성질과 산란 및 굴절 특성이 우수해진다. In general, titanium dioxide (TiO 2) has been used widely in paint, ink, paper, enamel and porcelain pigment, titanium oxide magnetic, glass, cement, welding rod, titanium lead, etc. For use in MLCCs, capacitors, piezoelectrics, thermistors, sensors, and photocatalysts of high-performance electronic ceramics, fine particles having a purity of 99% or more and a particle size distribution of 0.1 to 1.0 µm are widely used. Particularly used for photo catalyst, photo-electrode, and semiconductor is the optimum particle size for designing nano composite when 0.01 ~ 0.2 ㎛ and narrow particle size distribution range improves semiconductor properties, scattering and refraction characteristics.

이산화티탄늄의 제조방법은 크게 황산법과 염소법 두 가지로 나눈다. The production method of titanium dioxide is largely divided into sulfuric acid method and chlorine method.

황산법은 건조, 분쇄된 ilmenite에 황산을 가하여 용해하고, 불용상의 찌꺼기를 분리해서 황산티타늄 용액을 얻고, 가수 분해 공정을 거친다. 가수 분해 공정에의해 TiO2 입자의 기본 물성이 대체적으로 결정되며, 소성 공정을 거쳐 TiO2 분말이 제조된다. In the sulfuric acid method, sulfuric acid is added to the dried and pulverized ilmenite to dissolve, insoluble residues are separated to obtain a titanium sulfate solution, and subjected to hydrolysis. By the hydrolysis process, the basic physical properties of the TiO 2 particles are generally determined, and the TiO 2 powder is produced through a calcination process.

① 용해 공정 : FeO ·TiO 2+ 2H2 SO4= TiOSO4+ FeSO4+ 2H2 O (1)① Dissolution process: FeOTiO 2+ 2H2 SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2 O (1)

② 가수분해 공정 : TiOSO4+ mH2 O = TiO2 ·nH2 O + H2 SO4 (2)② Hydrolysis Process: TiOSO4 + mH2 O = TiO2nH2 O + H2 SO4 (2)

③ 소성 공정 : TiO 2 ·nH2 O = TiO2+ nH2 O (3) ③ calcination process: TiO 2 · nH 2 O = TiO 2 + nH 2 O (3)

그리고 염소법은 건조, 분쇄된 ilmenite에 염소와 반응시켜 사염화티타늄(TiCl4 )을 를 만들어 사용하는데, 이때 생성되는 TiCl 4 는 낮은 비점(沸点, boiling point, 136℃)을 가지는 액체이므로 증류 등에 의하여 정제하기가 매우 용이하다. 그리고 균일 조건하에서의 결정생성(結晶生成)이기 때문에 생성 입자가 균일하다. 그리고 공정 중의 취급 물체가 가스, 액체가 대부분이므로 공정의 연속화, 자동화가 쉽고, 폐기물( 棄物)등에 의한 환경규제에도 대체하기 쉽다는 장점이 있지만 반면에 취급물질이 위험성이 있고, 고온에서 폐쇄하여야 하는 등의 장치 공학적으로 고도의 기술이 필요하지만 황산법에 비하여 어려운 점도 있지만 정제가 비교적 용이하고, 입자가 비교적 균일하다는 장점이 있다. In the chlorine method, titanium tetrachloride (TiCl 4) is formed by reacting with chlorine in dried and pulverized ilmenite, and the produced TiCl 4 is a liquid having a low boiling point (沸 POINT, boiling point, 136 ° C.), and thus purified by distillation. It is very easy to do. And since the crystal is formed under uniform conditions, the resulting particles are uniform. In addition, since most of the handling objects in the process are gas and liquid, it is easy to continually process and automate the process, and it is easy to replace environmental regulations caused by wastes, etc. On the other hand, the handling materials are dangerous and must be closed at high temperatures. Although a high level of technical skill is required in terms of device engineering, such as sulfuric acid, it is difficult in comparison with the sulfuric acid method. However, purification is relatively easy and particles are relatively uniform.

선진국에서는 TiO2 초미립자를 제조하기 위한 방법으로 sol-gel법, 기상법, 열가수분해 방법등이 있으며, 이 같은 방법으로 다량의 고기능 전자세라믹스 소재를 생산공급하고 있으며, 국내에서도 많은 연구가 진행되고 있다. In developed countries, there are sol-gel method, gas phase method, and thermal hydrolysis method for manufacturing TiO2 ultrafine particles.In this way, a large amount of high-functional electronic ceramic materials are produced and supplied, and many studies have been conducted in Korea.

기존에 알려진 액상법에 의한 TiO2 제조는 일본 특개평 4-280816호에서는 염기성 유기카르본산 등을 첨가해 제조한 알칼리 수용액에 사염화티타늄용액을 가하여 생성된 반응축합물을 여과, 수세하고 수세한 현탁수용액에 수산화 알칼리 금속을 첨가해 pH 8 이상, 50℃의 온도에서 처리하여 티탄산 알칼리 용액으로 만든다. 이용액을 다시 여과, 수세한 후 이것의 현탁수용액에 산을 첨가해 pH 3 이하, 50℃ 이상의 온도에서 티탄산 알칼리 금속으로 중화 후 이를 여과, 수세, 건조 등의 후처리 공정을 거쳐 이산화티타늄을 제조하는 방법을 제시하였다. In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-280816, TiO2 is prepared by a known liquid phase method. Titanium tetrachloride solution is added to an aqueous alkali solution prepared by adding basic organic carboxylic acid or the like to filter, wash, and wash the suspension. Alkali metal hydroxide is added and treated at a temperature of pH 8 or higher and 50 ° C. to obtain an alkali titanate solution. After filtering and washing the solution again, acid is added to the suspended aqueous solution and neutralized with alkali metal titanate at a pH of 3 or less and a temperature of 50 ° C or higher, followed by post-treatment processes such as filtration, washing and drying to produce titanium dioxide. The method is presented.

또한 대한민국 특허공고 제91-9589호에서는 TiOCl 2 를 함유하는 용액을 불소이온과 핵 존재하에서 가압가열시킴으로써, TiOCl2 를 가수분해시켜 아나타제형 및 거의 입방체형의 이산화티탄을 침전시켜 이산화티탄을 제조하는 방법을 제시하였으나, 이 방법은 고온, 고압에서 반응을 행하기 때문에 제조상 공정관리가 까다롭고 설비비와 운전비용이 많이드는 문제가 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 91-9589 discloses a method for producing titanium dioxide by hydrolyzing TiOCl2 by precipitating a solution containing TiOCl 2 in the presence of fluorine ions and a nucleus to precipitate anatase and nearly cubic titanium dioxide. However, this method has a problem in that the manufacturing process is difficult because of the reaction at high temperature and high pressure, the equipment cost and operating cost are high.

그리고, 대한민국 특허출원 제2000-13284호에서는 사염화티타늄에 얼음 또는 얼음물을 첨가하여 불안정한 수산화물 을 먼저 형성시킨 후 물을 더 첨가해 수산화물을 용해시켜 Ti 4+ 농도가 0.15∼1.2M인 티타닐클로라이드(TiOCl 2 ) 수용액을 만들어 초음파 교반 또는 암모니아수를 첨가하고 65 ℃이하의 온도에서 가열하여 침전물을 생성시키며, 0.1 M 이상의 알칼리 할라이드 수용액으로 여과 및 세척하여 루틸상 TiO2 초미분체를 제조하는 방법이 제시되었다. In addition, in Korean Patent Application No. 2000-13284, ice or ice water is added to titanium tetrachloride to form an unstable hydroxide first, and then water is further added to dissolve the hydroxide to form a titanyl chloride having a Ti 4+ concentration of 0.15 to 1.2 M ( TiOCl 2) to prepare an aqueous solution by adding ultrasonic stirring or ammonia water and heating at a temperature of less than 65 ℃ to produce a precipitate, and filtered and washed with an aqueous solution of alkaline halides of 0.1 M or more to provide a rutile phase TiO2 ultrafine powder.

그러나 이방법에서는 초기에 사염화티타늄을 얼음 또는 얼음물을 첨가하여 티타닐클로라이드(TiOCl2 )로 희석할 때 증류수를 미량씩 첨가하여 반응시키기 때문에 반응속도가 느린 단점을 가지고 있다. 또한, 여과 및 세척시 침전체의 해교 현상이 쉽게 발생하는 것을 해결하기 위해 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl)과 같은 0.1 M 이상의 알칼리 할라이드 수용액을 사용하여 침전체를 여과하는 방법을 사용하였는데, 이 방법은 침전체의 해교현상이 전혀 일어나지 않으면서도 중성 상태까지 가기 위해서는 많은 알칼리 할라이드 수용액이 필요하게 된다. However, this method has a disadvantage in that the reaction rate is slow because titanium tetrachloride is initially added with ice or ice water and reacted with a small amount of distilled water when dilution with titanyl chloride (TiOCl 2). In addition, in order to solve the easy occurrence of peptization of the precipitate during filtration and washing, a precipitate was filtered using an aqueous alkali halide solution of 0.1 M or more such as sodium chloride (NaCl) and potassium chloride (KCl). The process requires a large amount of aqueous alkali halide solution to reach neutral state without any peptising of the precipitate.

대한민국 특허출원 제2000-13284호에서 전술한 초미립 루틸상 이산화티타늄 분말 제조 방법의 문제점을 해결하고자 연구한 결과, 사용 원료인 사염화티타늄 원액에 0∼95wt% 아세톤 또는 알콜류(CH 3 OH, C2 H5OH, C3 H7 OH, C4 H9 OH 등)의 수용액을 첨가하여 티타닐클로라이드(TiOCl2 )의 생성속도를 증가시켜 보다 효율적인 방법으로 결정성 TiO2 분말을 제조할 수 있는 방법을 완성하였다. As a result of studying to solve the problems of the method of manufacturing ultrafine rutile titanium dioxide powder described above in Korean Patent Application No. 2000-13284, 0 to 95wt% acetone or alcohols (CH 3 OH, C2 H5OH) were used in the titanium tetrachloride stock solution. , C3 H7 OH, C4 H9 OH, etc.) was added to increase the production rate of titanyl chloride (TiOCl2) to complete the method for producing a crystalline TiO2 powder in a more efficient manner.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 나노 크기의 결정성 이산화티타늄(TiO2 )을 제조하는데 있어서, 출발물질로서 사염화티타늄, 황산티타늄을 이용하여 전기화학 반응에의해 이산화티타늄 용액을 제조하고, 세정 공정을 통하여 TiO2 초미분체를 제조방법을 제공하고자 한다. The technical problem to be achieved in the present invention is to prepare a nano-sized crystalline titanium dioxide (TiO2), using titanium tetrachloride, titanium sulfate as a starting material to prepare a titanium dioxide solution by an electrochemical reaction, and through the cleaning process An object of the present invention is to provide a TiO2 ultrafine powder.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 용액 상태에서 결정성 이산화티타늄을 제조하기 위해 출발물질로서 티타늄이 함유된 산 또는 알카리 수용액을 이용하여 나노 크기의 TiO 2 분말 제조방법에 관한 것으로 전기화학적 제조 방법을 설명 하면 다음과 같다. In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for preparing nano-sized TiO 2 powder using an acid or alkali aqueous solution containing titanium as a starting material to produce crystalline titanium dioxide in a solution state. This is as follows.

수용액을 이용하는 수용액전해법은 현재 프린트기판의 제조 및 자성체, 저항체등의 박막 제조와 전자부품, 기계부품, 장식품의 분야에 응용되고 있다. The aqueous solution electrolytic method using an aqueous solution is currently applied to the manufacture of printed circuit boards, thin films such as magnetic bodies and resistors, and electronic components, mechanical components, and ornaments.

일반적으로 수용액 전해법은 기상법등의 건식법과 비교해서 (伊岐昌伸, 기능재료 1996년 10월호, 16,10,p28-34) In general, the aqueous solution electrolytic method is compared with the dry method such as the vapor phase method (伊 岐 昌 伸, Functional Materials October 1996, 16,10, p28-34).

(1)제막장치가 매우 간단하며 저비용으로 투자가 가능하다(1) The film making equipment is very simple and can be invested at low cost.

(2)박막 및 표면형태가 전기화학적 파라메터에의해 제어가 가능하다.(2) Thin film and surface morphology can be controlled by electrochemical parameters.

(3)복잡한 형상의 기재위에도 비교적 균일한 막을 얻을 수 있다.(3) A relatively uniform film can be obtained even on a complicated substrate.

(4)석출속도가 비교적 빠르다.(4) The precipitation rate is relatively fast.

등의 잇점이 있으며,  There are advantages such as

또한 졸-겔법등의 습식법과 비교하면 (伊岐昌伸, 기능재료 1996년 10월호, 16,10,p28-34)Compared with wet methods such as sol-gel method (伊 岐 昌 伸, Functional Materials October 1996, 16,10, p28-34)

(5)수용액을 사용하기 때문에 제막온도가 100C이하이며, 플라스텍위에도 저융점재료의 제막이 가능하다. (5) Since the aqueous solution is used, the film forming temperature is 100C or lower, and it is possible to form a low melting point material on the flask.

수용액 전해법은 일정온도에서 전해액에 전류를 공급하면 산화 또는 환원 반응에의해 기판위에서 막을 제조한다. The aqueous solution electrolysis method produces a film on a substrate by oxidation or reduction reaction when a current is supplied to the electrolyte solution at a constant temperature.

伊岐昌伸(기능재료 1996년 10월호, 16,10,p28-34)에의하면 전기화학 반응에의해 제조 가능한 산화물의 종류로는 다음과 같이 분류하였다. 수용액중에서 전해를 이용한 산화물 제조 방법은 양극산화, 음극석출, 양극석출등이 있다. 양극산화출로 제작 가능한 산화물 막의 종류로는 Al, Ti, Zr, Nb, Ta, Zn등이 있으며 양극석출로 제작 가능한 산화물 막의 종류로는 Mn, Fe, Ru, Os, Ni, Co, Ir, Pb, Rh, Cu 등이 있으며 음극석출로 제작 가능한 산화물로는 Zr, Cr, Tl, Ti, Zn, V, Cr, Nb, Hf, Ta, Mo, W, Tc, Re등이 있다. According to Isa (Functional Materials October 1996, 16,10, p28-34), the types of oxides that can be produced by electrochemical reactions were classified as follows. Oxide production methods using electrolysis in aqueous solution include anodization, cathodic deposition, anodization, and the like. Types of oxide films that can be produced by anodizing include Al, Ti, Zr, Nb, Ta, and Zn. Types of oxide films that can be produced by anodizing include Mn, Fe, Ru, Os, Ni, Co, Ir, and Pb. , Rh, Cu, etc., and oxides that can be produced by cathode precipitation include Zr, Cr, Tl, Ti, Zn, V, Cr, Nb, Hf, Ta, Mo, W, Tc, Re, and the like.

전기화학 장치는 Electrochemical devices

(1)전해액이 있는 전해조(1) electrolytes with electrolyte

(2)전해조의 온도를 일정하게 유지하는 항온조(2) Thermostat which keeps temperature of electrolyte tank constant

(3)제어장치(3) controller

(4)직류전원을 공급하는 전원 (4) power supply to supply DC power

(5)전극(양극 및 음극)등이 필요하다. (5) An electrode (anode and cathode) is required.

전기화학적으로 이산화 티타늄을 제조하기 위해 필요한 1차 전해액의 조성방법은 다음과 같다.The composition method of the primary electrolyte required to produce titanium dioxide electrochemically is as follows.

(1) 사염화티타늄(TiCl 4 )을 메탄올에 용해하며 메탄올은 액체내에서 안정화 역할을 한다. (1) Titanium tetrachloride (TiCl 4) is dissolved in methanol and methanol plays a stabilizing role in the liquid.

(2) (1)의 혼합물에 과산화수소를 첨가한다. 과산화수소 첨가량은 H2O2/ TiCl4=2의 몰비 상당량이며 과산화수소는 Ti4+가 과산화티타늄이 되도록 한다.(2) Hydrogen peroxide is added to the mixture of (1). The amount of hydrogen peroxide added is equivalent to a molar ratio of H 2 O 2 / TiCl 4 = 2, and hydrogen peroxide causes Ti 4+ to be titanium peroxide.

(3) 순수 첨가(제 3단계); 순수 공급량은 메탄올/물=3의 부피비 상당량(3) pure water addition (third step); Pure water supply is equivalent to volume ratio of methanol / water = 3

(4) 유기화합물(톨루엔, 올레익산)을 첨가한다 (4) Add organic compounds (toluene, oleic acid)

전해액을 도1의 전기화학 반응기(100)에 넣고 전기분해를 수행한다. The electrolyte is placed in the electrochemical reactor 100 of FIG. 1 to perform electrolysis.

본 발명의 양극(11)은 티타늄(Ti) 기재(substrate)위에 백금도금 전극 촉매인 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 등의 산화물을 사용한 수치안정성 전극(DSE, Dimensional Stable Electrode) 또는 납, 납-주석계 전극을 사용하며, 바람직하게는 산소과전압이 높은 납-주석 전극이 바람직하다. Anode 11 of the present invention is a numerically stable electrode (DSE, Dimensional Stable Electrode) or a lead, lead using an oxide such as iridium (Ir), ruthenium (Ru), such as a platinum-plated electrode catalyst on a titanium (Ti) substrate (Ti) Lead-tin electrodes with high oxygen overvoltages are used, preferably tin-based electrodes.

음극(13)은 회전하는 디스크 타입이며 전극의 재료로는 스테인레스 스틸, 니켈, 마일드 스틸, 티타늄을 주로 사용하며 스테인레스 스틸이 바람직하다. 음극의 디스크는 두개의 분리되어 있는 계면-유기물(2)과 전해질(3)-에 위치한다. The cathode 13 is a rotating disk type, and the material of the electrode is mainly stainless steel, nickel, mild steel, titanium, and stainless steel is preferable. The disk of the negative electrode is located at two separate interfaces-organic (2) and electrolyte (3).

음극내부로는 전기화학반응에의해 발생하는 열은 증류수 순도의 물(4)을 공급하여 제거한다. Inside the cathode, heat generated by the electrochemical reaction is removed by supplying distilled water with pure water (4).

1차 전해질을 투입한 후 전해조(100)에 준비된 전해질을 공급 라인(1)을 이용하여 전해질을 염산으로 Ph를 3-6 범위로 조정한 후 공급하며, 운전 기간 동안 전해질은 계속 순환된다. 한편 도1에서와 같이 유기물은 불용성 성질과 작은 밀도 때문에 용액의 상부에 존재하게 된다. After the primary electrolyte is added, the electrolyte prepared in the electrolytic cell 100 is supplied after adjusting the pH to 3-6 with hydrochloric acid using the supply line 1, and the electrolyte continues to be circulated during the operation period. On the other hand, as shown in Figure 1, the organic material is present in the upper part of the solution because of insoluble properties and small density.

전해조(100)에 전해질등이 준비되면 직류전원(500)을 이용하여 전류를 공급하여 전기분해를 수행한다. 이때 공급하는 전류는 디스크 타입의 음극(13) 면적을 기준으로 전류밀도는 20-100mA/cm2의 크기에서 운전하며, 가장 바람직하게는 70mA/cm2이 가장 전류효율이 우수하다. When the electrolyte or the like is prepared in the electrolytic cell 100, electrolysis is performed by supplying a current using the DC power supply 500. At this time, the current to be supplied operates at a size of 20-100 mA / cm 2 based on the area of the disk-type cathode 13, and most preferably 70 mA / cm 2 has the best current efficiency.

도1에서와 같이 5-15rpm 속도로 음극(13)이 회전하면, 디스크가 접촉하는 전해질(3)에서 전기화학 반응이 일어나고, 금속산화물이 분리되며, 음극(13)이 유기물(2)에 접촉하게 되면 금속산화물이 부유상태로 유기물에 이동하게 된다. 동시에 침전 산화물이 유기물층에 코팅된 것처럼 떠 있게 된다. 유기물에 떠 있는 산화물은 압력 부스터 펌프에서 노즐(12)을 통해 분사된 유기물(5)에의해 전해조에 준비된 출구(6)를 통해 다음 공정으로 이동한다. As shown in FIG. 1, when the cathode 13 rotates at a speed of 5-15 rpm, an electrochemical reaction occurs in the electrolyte 3 to which the disk contacts, the metal oxide is separated, and the cathode 13 contacts the organic material 2. The metal oxide is then moved to the organic matter in a suspended state. At the same time, the precipitated oxide floats as if it is coated on the organic layer. The oxide floating in the organic material is moved to the next process through the outlet 6 prepared in the electrolytic cell by the organic material 5 injected through the nozzle 12 in the pressure booster pump.

또한 유기물(2) 계면에서 분리되지 않은 음극 디스크(13)에 침적된 산화물은 압력 부스터 펌프(도2의 400)에의해 공급되는 유기물에의해 씻겨진다. 이때 공급하는 유기물의 분사속도는 0.1-100m/sec가 적정하며 바람직한 속도는 89m/sec이다. The oxide deposited on the negative electrode disk 13, which is not separated at the organic material 2 interface, is also washed by the organic material supplied by the pressure booster pump (400 in FIG. 2). At this time, the injection speed of the organic material to be supplied is appropriate 0.1-100m / sec, the preferred speed is 89m / sec.

도2는 이산화티타늄을 제조하기위한 전해공정을 보여주고 있다. 2 shows an electrolytic process for producing titanium dioxide.

전해조(100)에 이산화 티타늄과 유기물이 원심분리기(200)로 공급되어 원심력에의한 고체와 액체 상분리를 한후 얻어진 고체상의 이산화 티타늄은 진공 건조를 하여 최종 제품을 얻는다. Titanium dioxide and organic matter are supplied to the electrolytic cell 100 to the centrifuge 200, and the solid titanium dioxide obtained after the solid phase and liquid phase separation by centrifugal force is vacuum dried to obtain a final product.

또한 분리된 유기물은 저장조(300)에 저장후 다시 부스터펌프(400)에의해 전해조내로 고압 분사되어 재이용 된다. In addition, the separated organic material is stored in the storage tank 300 and is reused by high pressure injection into the electrolytic cell by the booster pump 400 again.

실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안 된다. The examples are intended to illustrate the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention.

〈실시예 1〉<Example 1>

전해질의 조성Composition of electrolyte

사염화티타늄(TiCl 4 ) Titanium Tetrachloride (TiCl 4)

과산화수소Hydrogen peroxide

순수pure

유기화합물(톨루엔, 올레익산, 표면활성제)Organic Compounds (Toluene, Oleic Acid, Surfactant)

pH : 5 pH: 5

전해조 구성 조건 Electrolyzer Configuration Conditions

양극 : 수치안전성 전극 Anode: Numerical safety electrode

음극 : 스테인레스 스틸 (직경 10cm * 길이 20cm)Cathode: Stainless Steel (Diameter 10cm * Length 20cm)

부스터 펌프에의한 액체 분사 속도: 90 m/secLiquid injection speed by booster pump: 90 m / sec

공급 전류 : 전류밀도 50mA/cm2 Supply Current: Current Density 50mA / cm2

전류공급 시간: 1시간Current supply time: 1 hour

(6) 양극: 불용성 양극(6) Anode: Insoluble Anode

상기 조건으로 제조된 이산화 티타늄의 입자에 대한 TEM 사진을 기초로한 80 nM 평균의 입자를 가지는 도3와 같이 균일한 입자의 분포를 가진다. It has a uniform particle distribution as shown in FIG. 3 having particles of an average of 80 nM based on a TEM photograph of the particles of titanium dioxide prepared under the above conditions.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 전기화학적 방법에의해 결정성 TiO 2 초미분체 분말을 제조할 수 있으며, 고온 분위기로 소성하는 장치가 필요하지 않으며, 대량생산 뿐만아니라 경제적인 면에서 생산비용을 낮출 수 있는 매우 실용적인 제조방법으로서 TiO2 나노(nano) 분말의 시장성을 확대시킬 것이다. As described above, in the present invention, the crystalline TiO 2 ultrafine powder may be prepared by the electrochemical method, and does not require a device for firing in a high temperature atmosphere, and lowers the production cost in terms of mass production and economics. As a very practical manufacturing method, it will expand the marketability of TiO2 nano powder.

도1 : 대표도1: Representative view

도2 : 이산화티타늄을 제조하기위한 전해공정Figure 2: Electrolytic Process for Producing Titanium Dioxide

도3 : (실시예1)의전해질조성과 전해조 구성조건으로 제조된 이산화 티타늄의 입자 분포도3: Particle distribution diagram of titanium dioxide prepared under the electrolyte composition and electrolytic cell configuration of Example 1

Claims (3)

전기화학적으로 이산화 티타늄을 제조하기 위한 전해질의 조성물이 염화티타늄(TiCl 4 ), 메탄올, 과산화수소, 순수, 유기화합물(톨루엔, 올레익산)로 구성된 것Composition of electrolyte for electrochemically preparing titanium dioxide consists of titanium chloride (TiCl 4), methanol, hydrogen peroxide, pure water, organic compounds (toluene, oleic acid) 이산화 티타늄을 제조하기 위한 전해조로 양극은 수치안정성 전극을 , 음극으로는 회전하는 디스크 타입인 것을 특징으로 하는 전해조Electrolyzer for producing titanium dioxide, the anode is a numerically stable electrode, the cathode is an electrolytic cell, characterized in that the rotating disk type 제2항에 있어서 음극이 전해질과 유기물의 계면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 전해조3. An electrolytic cell according to claim 2, wherein the negative electrode is located at the interface between the electrolyte and the organic material.