일반기술

주형 합성법을 이용한 튜브타입의 이산화티타늄나노구조체 및 이의 제조방법

본 발명은 광촉매인 이산화티타늄을 주형 합성법을 이용하여 나노구조체로 제조하는데 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 튜브타입의 이산화티타늄 나노구조체를 합성하는 방법에 관한 것이다. 주형 합성법을 이용한 나노구조체는 일반적인 코팅법에 의하는 경우보다 비표면적이 약 300배 이상이 크므로 촉매의 효율도 이에 비례해서 커진다. 본 발명에서는 이러한 주형합성법을 이용하여 촉매의 활성을 최대로 한 이산화티타늄 광촉매의 제조방법을 제공하고자 한다. 본 발명에 의하면 기존의 주형합성법에 의하는 것 보다 비표면적이 큰 광촉매를 얻을 수 있고, 그 수율도 높아지는 장점이 있다. 본 발명에서는 기존의 방법과는 달리 이산화티타늄 선구체를 필요로 하지 않고 티타늄알콕사이드 또는 사염화티타늄을 출발물질로 적당한 용매를 이용하여 희석한 다음 알루미나 맴브레인을 용액에 담가 그 동공 안으로 들어가게 하였다. 이렇게 충분히 맴브레인 안에 티타늄알콕사이드나 사염화티타늄을 넣은 후에 진공펌프를 이용하여 맴브레인 동공 안쪽의 티타늄알콕사이드나 사염화티타늄을 제거하여 동공을 만든 후 얇게 코팅한 다음, 염산과 물의 혼합용액을 수증기 형태로 맴브레인에 가하여 동공 안에서 티타늄의 가수분해가 일어나게 하는 과정을 통해 속이 빈 튜브타입의 광촉매 나노구조체를 제조하였다.수분이 제거된 상태에서 사염화티타늄 또는 티타늄알콕사이드에, 과산화수소수 또는 2,4-펜탄디올로 된 가수분해 지연제를 첨가하는 제 1단계; 알루미나 맴브레인을 담궈 사염화티타늄 또는 티타늄알콕사이드가 멤브레인의 동공안으로 충분히 스미게 하는 제 2단계; 알루미나 맴브레인에 진공펌프를 이용하여 동공안의 사염화티타늄 또는 티타늄알콕사이드를 제거하고 맴브레인 기벽에만 잔존하게 하는 제 3단계; 염산과 물의 혼합 증기를 천천히 통과시켜 이산화티타늄이 형성된 맴브레인 동공을 제조하는 제 4단계; 이산화티타늄이 형성된 맴브레인을 물유리와 같은 무기바인더를 이용해 고정상에 부착시키는 제 5단계; 고정상에 부착된 맴브레인을 전기로를 이용하여 100 내지 1000℃에서 소성시키는 제 6단계; 가성소다와 같은 강알칼리용액을 이용하여 맴브레인을 제거하는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 튜브타입의 이산화티타늄 나노구조체를 제조하는 방법.