일반기술

티타니아 나노 입자의 제조 방법 및 장치

본 발명에서는 출발물질로서 티타늄 에톡사이드(TEOT), 비교 실험을 하기 위해 사용된 분산제로서 하이드록시 프로필 셀루로오스 (HPC), 그리고 용매로는 에탄올을 사용하였다. 실험 방법은 물과 TEOT의 가수분해 속도를 제어하기 위해 물/에탄올용액을 증기화 시킨 후 유량을 조절하고, 응집에 의한 입자의 성장을 방지하기 위해 에이징 튜브내로 반응물을 일정한 간격으로 유입하는 반응기를 고안, 제작하여 사용하였다. 반응 장치의 특성을 살펴보면 다음과 같다. 즉, TiO2의 가수분해 속도는 다른 입자들의 합성 보다 상대적으로 매우 빠르기 때문에 입자의 크기 및 분산도에 불리할 것으로 판단, 기존의 회분식 또는 반회분식 반응 보다 가수분해 속도를 느리게 할 수 있는 방법으로 반응물(물/에탄올 용액)을 증기화 시키는 방법을 취하였다. 또한 균일한 입도 분포의 제어와 핵이 생성된 후 응집을 통한 불규칙한 성장을 막기 위해 에이징 튜브 내에서 핵 생성된 반응물을 매우 작은 회분식 반응기의 크기로 강제 분할, 응집에 유리한 환경을 최소화시키는 데에 초점을 맞추었다. 본 발명의 가장 큰 특징이라고 한다면 첫째, 분산제를 사용하지 않고서도 나노 입자를 제조할 수 있다는 것과 함께, 둘째, 나노 입자 제조에 널리 적용되어온 기상법과는 달리 적은 설치비로 기상법과 동일한 수준의 수율과 순도를 지닌 티타니아 입자의 제조가 가능하다는 것이다.