KR20200058979A

KR20200058979A - 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법 및 그에 의해 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체

Info

Publication number: KR20200058979A
Application number: KR1020180143752A
Authority: KR
Inventors: 이덕희; 박경수; 박재량; 이찬기
Original assignee: 고등기술연구원연구조합
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-28
Also published as: KR102196083B1

Abstract

불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법이 제공된다. 일 실시예에 있어서, (a) 증류수와 포름산을 혼합 및 교반하여 혼합 용액을 제조하고; (b) 상기 혼합 용액에 암모늄 헥사플루오르티타네이트(ammonium hexafluorotitanate, (NH₄)₂TiF₆)를 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제1 용액을 제조하고; (c) 상기 혼합 용액에 붕산(boric acid, H₃BO₃)을 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제2 용액을 제조하고; (d) 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 혼합하고; (e) 건조 공정을 수행하고; 및 (f) 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말을 회수하는 것;을 포함할 수 있다.

Description

불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법 및 그에 의해 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체{MANUFACTURING METHOD FOR TITANIUM DIOXIDE OF HOLLOW STRUCTURE INCLUDING FLOURINE AND TITANIUM DIOXIDE OF HOLLOW STRUCTURE INCLUDING FLOURINE MANUFACTURED BY THE METHOD}

본 발명은 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법 및 그에 의해 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체에 관한 것이다.

지금껏, 많은 연구자들은 다양한 반도체가 빛으로부터 강력한 화학 에너지를 생산할 수 있다는 것을 증명해왔으며, 특히 광촉매는 생산된 화학에너지를 활용해 유해물질을 분해하는 가장 훌륭한 수단으로 인식되어 왔다.

광촉매란 가시광선이나 자외선 등의 빛이 조사되는 경우, 표면의 화학적 상태가 변화함으로써 화학반응을 촉진시키는 촉매기능을 하는 물질을 지칭한다. 빛이 광촉매의 표면에 조사되면 하이드록시 라디칼, 슈퍼 옥사이드 음이온 등의 라디칼 물질이 생성되며, 이렇게 생성된 라디칼 물질은 여러 가지 유해물질의 제거, 살균, 멸균 등의 기능을 한다.

광촉매로 사용되는 대표적인 화합물로, 이산화티타늄, 산화주석, 산화철, 산화텅스텐, 산화아연, 황화카드뮴 등이 사용된다. 특히, 이산화티타늄은 빛을 받아도 변하지 않으므로 반영구적 사용이 가능하며, 모든 유기물을 산화시켜 이산화탄소와 물로 분해시킬 수 있는 점에서 광촉매로 각광받고 있다. 또한, 이산화티타늄은 화학적 안정성, 저렴한 가격, 비독성 등 우수한 물리 화학적 성질로 여러 산업분야에서 많은 관심을 받아 왔다.

그러나, 이산화티타늄은 밴드갭이 상대적으로 높다는 점에서, UV영역의 반응 및 전자-정공의 높은 재결합율(recombination rate)과 같은 단점을 갖게 되어, 그 응용이 제한적이다. 그에 따라, 다양한 차원의 나노 구조 디자인, 이온이나 산화물에 의한 표면 변형, 도핑, 다른 밴드갭을 가지는 반도체와의 결합 등 다양한 연구를 통해 이러한 문제들을 해결하려는 시도들이 있었다.

특히, 지금까지 다양한 형상, 예를 들어, 0~3차원의 이산화티타늄이 개발되어 여러 환경 분야에 응용되고 있다. 그 중, 이산화티타늄 중공구조체는 낮은 밀도, 높은 표면적 및 유동성 등의 특성으로 인해 많은 관심을 받았으며 광촉매 활성을 위한 효율적인 구조 중 하나로 보고되고 있다.

이산화티타늄 중공 구조체를 제조하기 위해 다양한 공정의 개발이 시도되었다. 예를 들어, ostwald ripening, template-based method 등이 개발되었지만, 이러한 합성법은 코팅 및 에칭을 위한 다단계 공정 및 템플레이트(template)를 제거하기 위한 후열처리 공정이 필요하다는 문제가 있었다. 이를 극복하기 위해, 수열 합성 및 용매열 합성법을 이용해 이산화티타늄 중공 구조체를 제조하고자 하는 시도가 있었지만 합성 용매로 인한 환경적인 문제가 남아있다.

따라서, 후열처리 공정 등이 불필요하여 간단하면서도 친환경적인 이산화티타늄 중공구조체 제조 기술이 요구되는 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 후열처리 공정 등이 불필요하여 간단하면서도 친환경적인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 제조방법, 그에 의해 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, (a) 증류수 및 포름산을 혼합 및 교반하여 혼합 용액을 제조하고; (b) 상기 혼합 용액에 암모늄 헥사플루오르티타네이트(ammonium hexafluorotitanate, (NH₄)₂TiF₆)를 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제1 용액을 제조하고; (c) 상기 혼합 용액에 붕산(boric acid, H₃BO₃)을 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제2 용액을 제조하고; (d) 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 혼합하고; (e) 건조 공정을 수행하고; 및 (f) 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말을 회수하는 것;을 포함하는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 제조방법은, 저온에서 특수한 장치가 없어도 이산화티타늄 중공구조체 결정을 성장시킬 수 있고, 동시에 불소가 함유된 전구체에 의한 원-스텝(one-step) 합성이 가능하여, 경제적이고 효율적인 공정으로 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는, 불소이온에 의해 Ti-F기를 생성함으로써 전자-정공(electron-hole)의 재조합률(recombination rate)를 감소시켜 광촉매 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 XRD 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 FESEM 및 TEM 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 EDS-mapping 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 BET 비표면적 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 XPS 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 반응시간에 따른 로다민B(Rhodamine B) 수용액에 대한 UV-Vis 흡광도 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 중공구조체의 반응시간에 따른 로다민B(Rhodamine B) 분해 정도를 UV-Vis 흡광도 측정 결과로 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법은,

(a) 증류수와 포름산을 혼합 및 교반한 혼합 용액을 제조하고; (b) 상기 혼합 용액에 암모늄 헥사플루오르티타네이트(ammonium hexafluorotitanate, (NH₄)₂TiF₆)를 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제1 용액을 제조하고; (c) 상기 혼합 용액에 붕산(boric acid, H₃BO₃)을 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제2 용액을 제조하고; (d) 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 혼합하고; (e) 건조 공정을 수행하고; 및 (f) 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말을 회수하는 것;을 포함하여 이루어진다.

먼저, 증류수 및 포름산(CH₂O₂)을 혼합한 후 교반하여 상기 혼합 용액을 제조할 수 있다. 이때, 상기 혼합 용액은 후술하는 제1 용액과 혼합하기 위한 비커와 제2 용액과 혼합하기 위한 비커에 각각 마련될 수 있다.

제1 용액은 상기 혼합 용액이 마련된 비커에 암모늄 헥사플루오르티타네이트(ammonium hexafluorotitanate, (NH₄)₂TiF₆)를 투입하고, 가열 조건에서 용해시켜 제조할 수 있다. 상기 가열 조건은 80℃ 내지 100℃에서 선택된 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 가열하는 것일 수 있고, 예를 들어, 핫플레이트를 사용하여 상기 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 가열할 수 있다.

제2 용액은 상기 혼합용액이 마련된 비커에 붕산(boric acid, H₃BO₃)을 투입하고, 가열 조건에서 용해시켜 제조할 수 있다. 이때, 제2 용액이 투입되는 비커는 제1 용액이 투입되는 비커와 별도로 마련된 것일 수 있다. 상기 가열 조건은 80℃ 내지 100℃에서 선택된 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 가열하는 것일 수 있고, 예를 들어, 핫플레이트를 사용하여 상기 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 가열할 수 있다.

한편, 상기 가열 조건에서, 상기 제1 용액 제조 시의 가열 온도와 상기 제2 용액 제조 시의 가열 온도가 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 용액의 가열에 사용되는 핫플레이트와 제2 용액의 가열에 사용되는 핫플레이트는 80℃ 내지 100℃에서 선택된 미리 설정된 온도, 예를 들어, 85℃, 90℃, 95℃ 등으로 동일한 온도에 도달할 때까지 제1 용액이 형성되는 비커와 제2 용액이 형성되는 비커 각각을 가열하도록 미리 설정될 수 있다. 즉, 본 발명은 이후 혼합되는 제1 용액 및 제2 용액의 온도 차이를 최소화함으로써, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체가 높은 비표면적, 균일한 입자 크기와 기공의 직경을 갖도록 할 수 있다.

한편, 제1 용액 및 제2 용액은 투명해질 때까지 교반할 수 있다. 예를 들어, 380~780nm 영역에서 제1 용액 및 제2 용액의 광투과율이 60% 이상이 되도록 교반시킬 수 있다.

이후, 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하고, 이를 세척 및 건조하는 공정을 수행할 수 있다.

세척 공정은 원심분리기를 사용할 수 있고, 8X10³ rpm 내지 3X10⁴ rpm 조건에서 10분 이상의 세척 공정을 수행한 이후에 수행할 수 있고, 예를 들어, 세척 공정은 2회 이상을 반복할 수 있다.

건조 공정은 60℃ 내지 80℃ 조건에서, 10^-4 torr 내지 10^-1 torr 조건으로, 6 내지 10 시간 동안 수행할 수 있다.

이러한 세척 및 건조 공정을 통해 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말을 회수할 수 있다.

전술한 방법으로 회수된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말은, 표면에 불소가 치환된 구조일 수 있다. 따라서, 불소이온에 의해 Ti-F기가 생성되는데, 이로부터 강한 전자- 트랩(electron-trap) 기능을 갖게 됨으로써, 전자-정공(electron-hole)의 재조합율(recombination rate)을 감소시켜 광촉매 효율을 향상시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 평균 입자경이 0.5 ㎛ 내지 1.2 ㎛ 일 수 있고, 기공(氣孔)의 평균 직경이 2.0 nm 내지 5.0 nm 일 수 있다. 상기 평균 입자경 및 상기 기공의 평균 직경이 상기 크기 범위를 가질 때 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 표면의 불소에 의한 전자-정공의 재결합률이 감소하고, OH 라디칼의 지속적인 산화작용이 가능하며, 표면 산성도가 증가하여, 간단한 방법으로도 광촉매 효율이 높은 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 제조할 수 있다.

또한, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 BET 비표면적이 95 m²/g 내지 130 m²/g 일 수 있다. 이때, BET 표면적(㎡/g) 은, 예를 들어, 「JIS K6217-7:2013」에 준거한 측정 방법으로 측정한 결과를 지칭할 수 있다. 한편, BET 비표면적이 95 m²/g 미만인 경우, 광분해 특성이 낮을 수 있고, 130 m²/g 초과인 경우 표면에 치환된 불소의 입체장애가 많이 발생하여 전자-트랩 기능이 충분히 발현되지 않을 수 있다.

실시예: 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조

제1 비커 및 제2 비커에 각각 50mL의 증류수 및 포름산을 혼합하고 교반하여, 혼합 용액을 제조하였다.

이후, 상기 제1 비커에 2g의 암모늄 헥사플루오르티타네이트를 투입하고, 상기 제2 비커에 2g의 붕산을 투입하한 후, 상기 제1 비커 및 상기 제2 비커가 모두 90℃로 가열될 때까지 교반하면서 용해시켜, 상기 제1 비커에 담지된 제1 용액 및 상기 제2 비커에 담지된 제2 용액을 제조하였다. 이때, 가열 온도를 90℃로 설정한 핫플레이트로 상기 2개의 비커를 각각 가열하였고, 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액은 380~780nm 영역에서 광투과율이 60% 이상이 되도록 교반시켰다.

이후, 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 혼합하고, 이를 15분 동안 반응시킨 후, 세척 및 건조 공정을 수행하여 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 회수하였다. 이때, 상기 세척 공정은 10000rpm에서 10분동안 진행하였고, 3회 반복 수행하였다. 상기 건조 공정은 60℃ 내지 80℃ 조건에서 10^-2 ~ 10^-3 torr 압력 범위로, 6 ~ 10 시간 동안 수행하였다.

비교예: 불소가 포함되지 않은 이산화티타늄 중공구조체 제조

상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 400℃에서 5시간 동안 열처리하여 불소가 제거된 이산화티타늄 중공구조체를 제조하였다.

실험예 1: XRD 분석

상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 결정을 확인하기 위해 XRD(X-Ray Diffraction) 분석을 수행하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는, 모든 피크가 이산화티타늄 아나타제상으로 확인되었다. 한편, 2차상 및 불소 관련 피크도 검출되지 않았다. 즉, 불소는 이산화티타늄 내에 결정상으로 존재하지 않고, 중공구조체 표면에 흡수된 것으로, 밴드갭의 변화 없이 표면 불소화(surface fluorination) 되었음을 확인할 수 있었다.

실험예 2: FE-SEM 및 TEM 분석

상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 미세구조를 확인하기 위해, FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope) 분석을 수행한 결과를 도 2(a)에, TEM(Transmission Electron Microscopy) 분석을 수행한 결과를 도 2(b)에 나타내었다.

도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 입자 크기의 균일성이 매우 높은 것을 확인할 수 있고, 도 2(c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 입자 크기가 0.8 ㎛ 내지 1 ㎛ 인 것을 확인할 수 있다.

실험예 3: EDS-mapping 분석

상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체를 구성하는 원소를 확인하기 위해, EDS(Energy dispersive spectrometer)-mapping 분석을 수행한 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3을 참조하면, 상기 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 표면에 약 7% 불소가 함유되어 있음을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명은 간단한 습식 공정으로도 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.

실험예 4: BET 비표면적 및 XPS 분석

상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 표면 물성을 확인하기 위해, BET(Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 수행한 결과를 도 4에, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석을 수행한 결과를 도 5에 각각 나타내었다.

도 4를 참조하면, 상기 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 BET 비표면적이 102 m²g^-1의 높은 값을 나타내었으며, 기공의 직경은 3.8 nm, 기공의 부피는 0.28 cm³g^-1으로 계산되었다.

도 5를 참조하면, 상기 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 표면에 Ti2p, O1s, F1s 및 C1s 피크를 확인할 수 있었으며, 684.5 eV 부근에서 F1s가 관찰되었다. 684.5 eV 부근의 F1s 피크는 F 이온이 TiO₂ 표면으로 흡수되면서 나타나는 피크이다. 즉, 본 발명은 간단한 습식 공정으로도 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.

실험예 5: 광분해 특성 분석

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 중공구조체의 광분해 특성을 확인하기 위해 UV-Vis(UV-Visible spectrophotometer) 분석을 수행하였다.

먼저, 상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체의 반응시간에 따른 로다민B(Rhodamine B) 수용액의 흡광도를 도 6에 나타내었다.

도 6을 참조하면, 상기 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 UV-Vis 분석 시, 550 nm에서 피크가 나타나는데, 시간이 경과하면서 로다민B가 분해됨에 따라 피크의 강도가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 중공구조체를 이용한 로다민B 분해 정도를 도 7에 나타내었다. 구체적으로, 초기 로다민B의 농도를 C_o로, 반응 시간에 따른 로다민B의 농도를 C로 측정하여, 시간에 따른 로다민B 분해 정도를 도 7에 나타내었다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 비교예에 따라 제조된 이산화티타늄 중공구조체에 비해 1시간 동안의 로다민B 분해 능력이 80% 이상으로 우수함을 확인할 수 있었다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체는 높은 비표면적, 균일한 입자 크기와 기공의 직경을 갖고, 표면의 불소에 의한 전자-정공의 재결합률 감소, OH 라디칼의 지속적인 산화작용, 및 표면 산성도 증가에 의한 영향으로, 광촉매 효율이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.

Claims

(a) 증류수와 포름산을 혼합 및 교반하여 혼합 용액을 제조하고;
(b) 상기 혼합 용액에 암모늄 헥사플루오르티타네이트(ammonium hexafluorotitanate, (NH₄)₂TiF₆)를 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제1 용액을 제조하고;
(c) 상기 혼합 용액에 붕산(boric acid, H₃BO₃)을 투입하고, 가열 조건에서 용해시킨 제2 용액을 제조하고;
(d) 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 혼합하고;
(e) 건조 공정을 수행하고; 및
(f) 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 분말을 회수하는 것;
을 포함하는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 가열 조건은 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액이 80℃ 내지 100℃에서 선택된 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 가열하는 것인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 2에 있어서,
상기 가열 조건은 상기 제1 용액 및 상기 제2 용액이 동일한 온도에 도달할 때까지 가열하는 것인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 용액의 제조 및 상기 제2 용액의 제조는, 380~780nm 영역에서 광투과율이 60% 이상이 되도록 교반시키는 것을 더 포함하는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 건조 공정은 60℃ 내지 80℃ 조건에서, 10^-3 torr 내지 10^-1 torr 조건으로, 6 내지 10 시간 동안 수행하는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 1에 있어서,
상기 건조 공정을 수행하는 것은, 8X10³ rpm 이상의 조건에서 10분 이상의 세척 공정을 더 포함하는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체 제조방법에 의해 제조된, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
청구항 7에 있어서,
평균 입자경이 0.5 ㎛ 내지 1.2 ㎛ 이고, 기공(氣孔)의 평균 직경이 2.0 nm 내지 5.0 nm 인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
청구항 8에 있어서,
BET 비표면적이 95 m²/g 이상인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
청구항 7에 있어서,
XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석 결과, 683 eV 내지 686 eV 에서 F1s 피크가 관찰되는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
청구항 7에 있어서,
UV-Vis 분석 결과, 520 nm 내지 570 nm에서 피크가 검출되는, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
청구항 7에 있어서,
로다민B 분해 정도를 UV-Vis 분석으로 나타낼 때, 60분 이내의 C/C₀가 0.8 이상인, 불소 함유 이산화티타늄 중공구조체.
(상기 C_o는 초기 로다민B의 농도를, 상기 C는 각 반응 시간에 따른 로다민B의 농도를 지칭한다.)