KR101122007B1 - Preparation of titanium dioxide with nanowire structure by using natural extracts - Google Patents

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Abstract

본 발명은 천연식물로부터 얻어지는 추출물을 주형으로 사용한 이산화티타늄의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 a) 천연식물을 물에 분산시킨 후, 가열하여 천연식물 추출액(extract)을 제조하는 단계; b) 상기 천연식물 추출액과 이산화티타늄 전구체 혼합용액을 혼합, 교반하여 반응시키는 단계; c) 상기 반응 후 수분을 제거하여 분말을 얻는 단계; 및 d) 상기 분말을 소성하여 유기물을 제거하는 단계; 를 포함하는 천연물 추출물의 섬유질을 주형제로 이용한 나노와이어 구조체를 갖는 이산화티타늄의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing titanium dioxide using an extract obtained from a natural plant as a template. More specifically, a) dispersing a natural plant in water, followed by heating to prepare a natural plant extract (extract); b) mixing, stirring and reacting the natural plant extract and the titanium dioxide precursor mixed solution; c) removing water after the reaction to obtain a powder; And d) calcining the powder to remove organic matter. It relates to a method for producing titanium dioxide having a nanowire structure using a fiber of a natural product extract comprising a.

이산화티타늄, 나노와이어 구조체, 천연추출액, 다시마추출액, 건포도추출액 Titanium Dioxide, Nanowire Structure, Natural Extract, Kelp Extract, Raisin Extract

Description

천연추출액을 이용한 나노와이어 구조체를 갖는 이산화티타늄의 제조방법{Preparation of titanium dioxide with nanowire structure by using natural extracts}Preparation method of titanium dioxide with nanowire structure using natural extracts {Preparation of titanium dioxide with nanowire structure by using natural extracts}

본 발명은 천연추출물을 이용한 섬유질 형태의 나노구조체 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 티타늄알콕사이드 용액을 전구체로 하고, 천연 추출물을 주형으로 첨가하여, 천연 추출물의 섬유질 형태를 주형으로 하며, 표면에 나노와이어 구조체를 갖는 단위면적당 표면적이 큰 1차원 구조의 나노크기를 갖는 막대모양의 이산화티타늄을 얻을 수 있는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a fibrous nanostructure using a natural extract, and more particularly, a titanium alkoxide solution as a precursor, a natural extract is added as a template, the fibrous form of the natural extract as a template, The present invention relates to a method for obtaining rod-shaped titanium dioxide having a nano size having a one-dimensional structure having a large surface area per unit area having a nanowire structure.

나노물질은 크게 구성요소들의 형태에 따라 나노점, 나노입자와 같은 영차원 구조, 나노선, 나노막대, 나노벨트 등과 같이 직경이 100 nm 이하인 일차원 구조, 그리고 나노판, 나노막 등의 이차원 구조로 분류할 수 있다. 이 중 일차원 구조의 나노선은 그 자체로 나노소자를 구현하는데 있어 유용한 기본단위가 될 수 있으며, 기존의 벌크재료에서 발견할 수 없었던 양자제한효과, 고비표면적 등 새로운 신기능성, 고기능성들로 인하여 나노전자소자에 다양한 가능성을 열어줄 유력한 소재로 주목받고 있다. Nanomaterials can be divided into two-dimensional structures, such as nanodots, nanodimensional structures such as nanoparticles, one-dimensional structures of 100 nm or less in diameter, such as nanowires, nanorods, and nanobelts, and nanoplates and nanofilms. Can be classified. Among them, one-dimensional nanowires can be a useful basic unit for realizing nano devices by themselves, and due to new new functions and high functionalities such as quantum limitation effect and high specific surface area, which were not found in conventional bulk materials, It is attracting attention as a potent material that can open various possibilities for nanoelectronic devices.

현재 반도체 나노와이어는 레이저를 비롯하여 FET (Field effect transistor), 논리게이트(Logic Gate), 태양전지 (Solar cell), 이차전지 (Secondary battery) 등 다양한 소자로의 응용 사례가 보고되고 있으며, 특히 최근에는 일차원 나노와이어의 형상학적 특징을 이용한 광센서 (Optical Sensor), 가스센서 (Gas Sensor), 바이오센서 (Bio Sensor) 등의 표면 현상을 이용한 나노소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. Currently, semiconductor nanowires have been reported to be applied to various devices such as lasers, field effect transistors (FETs), logic gates, solar cells, and secondary batteries. Research on nano devices using surface phenomena such as optical sensor, gas sensor, and bio sensor using the dimensional characteristics of one-dimensional nanowires is being actively conducted.

현재 나노와이어의 합성법으로는 대부분 열분해법 (Thermal Evaporation), 화학기상증착법 (CVD, Chemical Vapor Deposition), 펄스 레이저 증착법 (PLD, Pulsed Laser Deposition) 등과 같이 기체상태의 전구체를 이용한 기상합성법 (Vapor Phase Transport)을 통해 합성되어 지고 있다. 최근에는 전기방사 (electrospun)를 이용하여 다양한 종류의 금속 및 금속 산화물 나노와이어를 제조하고 있다. Currently, the nanowires are synthesized by vapor phase transport using gaseous precursors such as thermal evaporation, chemical vapor deposition, and pulsed laser deposition (PLD). It is being synthesized through). Recently, various types of metal and metal oxide nanowires have been manufactured using electrospun.

그러나, 이러한 나노와이어의 구조를 컨트롤 하는 것은 상당히 어려운 일로 우리가 필요로 하는 형태의 나노와이어를 합성하기 위해서는 복잡한 과정과 고가의 장비를 거쳐야만 한다. 따라서 원하는 나노와이어 형태의 구조체를 보다 더 손쉽게 합성 할 수 있는 방법이 필요하였다. However, controlling the structure of these nanowires is quite difficult and requires complex processes and expensive equipment to synthesize the nanowires we need. Therefore, a method for more easily synthesizing a desired nanowire-type structure was needed.

본 발명은 손쉽게 합성할 수 있는 나노와이어 구조체의 합성법에 관한 것으로, 자연계에서 손쉽게 얻을 수 있는 천연식물을 이용하여 천연추출물을 제조한 후, 이를 주형으로 이용하는 이산화티타늄의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a method for synthesizing a nanowire structure that can be easily synthesized, and to prepare a natural extract using a natural plant that can be easily obtained in nature, and to provide a method for producing titanium dioxide using the same as a template.

본 발명은 나노와이어를 포함하는 다양한 형태의 이산화티타늄 구조체를 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 이에 따라 본원발명은 표면적이 넓은 이산화티타늄 구조체를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method for producing a titanium dioxide structure of various forms including nanowires. Accordingly, the present invention is to provide a titanium dioxide structure having a large surface area.

본 발명은 광촉매인 이산화티타늄을 합성하는 방법으로 보다 상세하게는 섬유질 형태의 나노와이어 구조체를 갖는 이산화티타늄(TiO2; Titanium dioxide)을 합성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for synthesizing titanium dioxide, a photocatalyst, and more particularly, a method for synthesizing titanium dioxide (TiO 2 ) having a nanowire structure in a fibrous form.

본 발명은 천연추출액을 이용하여 1차원 형태의 나노와이어를 갖는 이산화티타늄 구조체를 합성하는 방법이다. The present invention is a method for synthesizing a titanium dioxide structure having a nanowire of a one-dimensional form using a natural extract.

본 발명자는 천연추출액을 이용하여 나노와이어 구조체를 합성함으로써, 현재 사용되고 있는 방법보다 더욱 손쉽게 나노와이어 구조체를 갖는 이산화티타늄을 제조할 수 있으며, 이러한 나노구조는 단위면적당 표면적을 극대화할 수 있어 촉매의 효율을 향상시킬 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. By synthesizing nanowire structures using natural extracts, the present inventors can produce titanium dioxide having nanowire structures more easily than currently used methods, and the nanostructures can maximize the surface area per unit area and thus the efficiency of the catalyst. The present invention was completed by discovering that it can be improved.

구체적으로 본 발명의 천연물 추출물의 섬유질을 주형제로 이용한 나노와이 어 구조체를 갖는 이산화티타늄의 제조방법은Specifically, the method for producing titanium dioxide having a nanowire structure using the fiber of the natural product extract of the present invention as a template

a) 천연식물을 분쇄 또는 가열하여 천연식물 추출액(extract)을 제조하는 단계;a) milling or heating the natural plant to produce a natural plant extract;

b) 상기 천연식물 추출액과 이산화티타늄 전구체 혼합용액을 혼합, 교반하여 반응시키는 단계;b) mixing, stirring and reacting the natural plant extract and the titanium dioxide precursor mixed solution;

c) 상기 반응 후 수분을 제거하여 분말을 얻는 단계; 및c) removing water after the reaction to obtain a powder; And

d) 상기 분말을 소성하여 유기물을 제거하는 단계;d) calcining the powder to remove organic matter;

를 포함한다.It includes.

상기 천연식물은 제한되는 것은 아니나, 감자, 바나나, 연근, 깻잎, 방울토마토, 양송이, 시금치, 다시마, 말린바나나, 건포도, 곶감에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.The natural plant is not limited, but may be any one or two or more selected from potatoes, bananas, lotus root, sesame leaves, cherry tomatoes, mushrooms, spinach, kelp, dried bananas, raisins, dried persimmons.

상기 천연식물 추출액을 제조하는 방법으로는 사용되는 천연식물의 종류 및 성질에 따라 달라질 수 있으나, 통상적으로 추출물을 제조하는 방법인 열수추출방법을 사용할 수 있다. As a method of preparing the natural plant extract, it may vary depending on the type and nature of the natural plant used, and a hot water extraction method, which is a method of preparing an extract, may be used.

구체적으로는 다시마 추출액의 경우는 건조다시마를 1% NaCl와 증류수를 이용하여 표면을 세척한 후 증류수에 세척된 다시마를 넣고 40 ~ 50 시간동안 냉소 보관한다. 냉소 보관 후 다시마의 끈적끈적한 점액질(알긴산)과 물이 혼합된 용액을 얻을 수 있다. 여기서 끈적끈적한 점액질을 분리하여 추출하는 방법으로 제조한다. 건포도 추출액의 경우는 잘 건조된 건포도를 증류수로 표면을 세척하여 100℃에서 건조한 후 건조된 건포도를 증류수에 넣고 80 ~ 90 ℃ 온도에서 20 ~ 30시간 동안 가열하여 검붉은색의 용액을 추출하여 사용한다. 그 외의 바나나, 연근, 깻잎, 방울토마토, 시금치 등은 믹서기를 이용하여 잘 분쇄하여 즙을 만든 다음 GF/C여과지를 이용하여 엑기스를 여과하여 추출액을 제조한다.Specifically, in the case of kelp extract, the dried kelp is washed with 1% NaCl and distilled water, and then the kelp is put in distilled water and stored for 40 to 50 hours. After stor- ing, kelp slime (alginic acid) and water are mixed. It is prepared by the method of separating and extracting sticky mucus. In the case of raisins extract, the dried raisins are washed with distilled water and dried at 100 ° C, and dried raisins are distilled in water and heated at 80-90 ° C for 20-30 hours to extract a dark red solution. do. Other bananas, lotus root, sesame leaves, cherry tomatoes, spinach, etc. are pulverized well using a blender to make juice, and then extract is filtered using GF / C filter paper.

본 발명에서 상기 이산화티타늄 전구체로는 티타늄알콕사이드를 용매에 용해하여 사용하며, 0.1 ~ 0.5몰의 용액을 사용하는 것이 나노구조체를 제조하기에 바람직하다.In the present invention, the titanium dioxide precursor is used by dissolving a titanium alkoxide in a solvent, it is preferable to use a solution of 0.1 ~ 0.5 mol to prepare a nanostructure.

상기 티타늄알콕사이드는 티타늄이소프로폭사이드, 티타늄메톡사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄에톡사이드 및 티타늄에틸헥소사이드로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.The titanium alkoxide may be selected from titanium isopropoxide, titanium methoxide, titanium butoxide, titanium ethoxide and titanium ethyl hexoxide.

상기 용매는 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올 등), 케톤(아세톤, 메틸에틸케톤 등) 및 탄화수소(헥산, 헵탄, 옥탄 등)에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.The solvent may be one or more selected from alcohols (methanol, ethanol, propanol, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and hydrocarbons (hexane, heptane, octane, etc.).

본 발명에서 천연식물 추출액과 이산화티타늄 전구체 혼합용액을 혼합, 교반하여 반응하도록 한다. 구체적으로는 교반기를 사용하여 24시간 이상 교반함으로써 충분히 반응이 되도록 하는 것이 좋다. 이때 혼합비율은 천연식물 추출액과 이산화티타늄 전구체 혼합용액을 1 : 1 ~ 2 중량비로 혼합하는 것이 나노구조체를 갖는 이산화티타늄 나노와이어를 생성하므로 바람직하다.In the present invention, the natural plant extract and the titanium dioxide precursor mixture solution are mixed and stirred to react. Specifically, it is good to make it fully react by stirring for 24 hours or more using a stirrer. In this case, the mixing ratio is preferably 1: 1 to 2 by weight of the natural plant extract and the mixed solution of titanium dioxide precursor to produce a titanium dioxide nanowire having a nanostructure.

이렇게 천연식물 추출액과 티타늄알콕사이드가 반응되게 한 후에 80 ~ 120℃ 오븐에서 건조하여 수분을 제거하여 분말을 제조한다. 다음으로 건조된 분말을 전기로 등을 이용하여 30 ~ 80℃에서 10분 이상, 10분~ 60분간 건조한 후, 5℃/min로 승온하여 500 내지 800 ℃, 보다 바람직하게는 600 내지 700℃에서 2 ~ 4시간 동안 소성한다. 소성을 거치면 유기물이 제거되면서 천연식물 추출액의 섬유질 형태의 이산화티타늄이 생성된다.(도 1 및 도 2 참조) 소성 단계에서 500℃ 미만에서 소성을 하는 경우는 결정성(무정형)이 떨어지는 나노구조체를 형성하며, 800℃를 초과하여 소성하는 경우는 생성된 나노구조체가 루타일(rutile)구조를 갖는다. 상기의 온도범위에서 소성을 하는 경우 아나타제(anatase)구조와 루타일(rutile)구조를 동시에 가지고 있는 나노와이어 구조체의 제조가 가능하다.After the natural plant extract and the titanium alkoxide is reacted and dried in an oven at 80 ~ 120 ℃ to remove the moisture to prepare a powder. Next, the dried powder is dried at 30 to 80 ° C. for 10 minutes or more and 10 to 60 minutes using an electric furnace, and then heated to 5 ° C./min to 500 to 800 ° C., more preferably at 600 to 700 ° C. Fire for 2-4 hours. When firing, organic matter is removed, and titanium dioxide in a fibrous form of a natural plant extract is produced (see FIGS. 1 and 2). In the case of calcination above 800 ° C., the resulting nanostructure has a rutile structure. When firing in the above temperature range, it is possible to manufacture a nanowire structure having both an anatase structure and a rutile structure.

본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 나노와이어 구조체는 직경이 10 ~ 30nm인 섬유질 형태를 갖는다.Nanowire structure produced by the manufacturing method according to the invention has a fibrous form having a diameter of 10 ~ 30nm.

본 발명은 복잡한 과정과 고가의 장비를 거쳐야만 가능했던 나노와이어를 갖는 이산화티타늄(TiO2)의 간단한 합성법을 제공하고자 천연추출액을 이용하였다. 본 발명에 의하면 천연추출액의 특성에 따라 나노크기 와이어 형태의 새로운 이산화티타늄 구조체를 합성할 수 있게 되었으며, 이러한 방법에 의한 새로운 나노와이어 모양의 나노구조체 합성은 기존의 복잡한 과정을 통한 나노구조체의 제조를 단순하게 합성을 할 수 있다. 보다 크게는 이러한 나노구조체가 생성되는 메카니즘을 통하여 더욱 손쉽게 나노구조체를 만들 수 있는 자료가 될 수 있다. The present invention used a natural extract to provide a simple synthesis method of titanium dioxide (TiO 2 ) having a nanowire that was possible through a complex process and expensive equipment. According to the present invention it is possible to synthesize a new titanium dioxide structure in the form of nano-sized wire according to the characteristics of the natural extract, the synthesis of a new nanowire-shaped nanostructure by this method is to prepare a nanostructure through a conventional complex process You can simply synthesize it. More largely, the mechanism by which such nanostructures are generated may be a material for making nanostructures more easily.

특히, 본 발명에 따른 이산화티타늄은 나노와이어가 표면에 형성되어, 단위면적당 표면적을 극대화할 수 있어 광촉매로 이용 시 효율을 향상시킬 수 있다. In particular, the titanium dioxide according to the present invention is formed on the surface of the nanowire, can maximize the surface area per unit area can improve the efficiency when used as a photocatalyst.

본 발명에 따른 이산화티타늄은의 1차원 나노구조는 광촉매 (Photocatalyst), 염료감응형 태양전지 (Dye sensitized solar cell), 광학장비 (Optical device), 가스 센서(Gas sensor) 등 다양한 분야에 이용함으로써 그 효율을 극대화할 수 있다.The one-dimensional nanostructure of titanium dioxide according to the present invention can be used in various fields such as photocatalyst, dye sensitized solar cell, optical device, gas sensor, etc. The efficiency can be maximized.

이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

[실시예 1]Example 1

다시마 추출액의 제조Preparation of Kelp Extract

다시마 추출액은 건조 다시마를 1% NaCl와 증류수를 이용하여 표면을 세척 한 후 증류수 200 mL에 다시마 200 g을 넣고 48 시간동안 냉소 보관한다. 48시간 후 다시마추출액과 물이 혼합된 용액이 생성되며, 이 용액에서 다시마추출액만을 분리하여 사용하였다. Kelp extract is dried kelp with 1% NaCl and distilled water to wash the surface, and 200 g of kelp in 200 mL of distilled water and stored for 48 hours. After 48 hours, a mixture of kelp extract and water was produced, and only the kelp extract was separated and used.

이산화티타늄의 제조Preparation of Titanium Dioxide

티타늄부톡사이드를 출발물질로 하여 용액을 제조하였다. 먼저 에탄올 50 mL에 티타늄부톡사이드 2 mL를 첨가하여 티타늄부톡사이드 용액이 0.1 M(mol/L) 농도가 되도록 제조한 다음 이 용액을 출발물질(precursor)로 사용하였다. 제조된 0.1 M의 티타늄부톡사이드 용액에 다시마추출액을 1:1 중량비로 혼합하여 24시간동안 교반하여 반응시켰다. 완전히 반응한 후 100 ℃ 드라이 오븐(dry oven)에서 24시간동안 건조시켜 분말을 제조하였다. A solution was prepared using titanium butoxide as starting material. First, 2 mL of titanium butoxide was added to 50 mL of ethanol to prepare a titanium butoxide solution at a concentration of 0.1 M (mol / L), and this solution was used as a starting material. The kelp extract was mixed with the prepared 0.1 M titanium butoxide solution in a 1: 1 weight ratio and stirred for 24 hours to react. After fully reacting, the powder was prepared by drying in a 100 ° C. dry oven for 24 hours.

제조된 분말은 전기로를 이용하여 50 ℃에서 30분간 건조한 후, 5 ℃/min로 승온하여 600 ℃에서 3시간동안 소성하였다. The prepared powder was dried at 50 ° C. for 30 minutes using an electric furnace, and then heated to 5 ° C./min and calcined at 600 ° C. for 3 hours.

제조된 이산화티타늄 나노구조체의 성분을 XRD(X-ray diffraction)기기를 이용하여 분석하였다. 상기 XRD(X-ray diffraction)분석은 High Resolution X-Ray Diffractometer(X'Pert PRO Multi Purpose X-Ray Diffractometer;Cu 2KW(Max. 60kV 55mA)), 2θ범위, 10 내지 70으로 분석하였다.The components of the prepared titanium dioxide nanostructures were analyzed using an XRD (X-ray diffraction) apparatus. The X-ray diffraction (XRD) analysis was performed with a High Resolution X-Ray Diffractometer (X'Pert PRO Multi Purpose X-Ray Diffractometer; Cu 2KW (Max. 60kV 55mA)), 2θ range, 10 to 70.

상기 실시예 1의 방법에 따라 제조된 이산화티타늄 나노구조체의 XRD로 결정성을 조사한 결과 이산화티타늄의 결성성이 아나타제와 루타일이 혼합된 형태의 결정구조를 갖는 것을 확인하였다.The crystallinity of the titanium dioxide nanostructures prepared according to the method of Example 1 was examined by XRD, and it was confirmed that the formation of titanium dioxide had a crystal structure in which anatase and rutile were mixed.

또한, 광학 현미경을 이용하여 2,000배로 측정한 결과, 도 1에 도시된 바와 같이, 나노와이어 형태의 구조체가 형성된 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of measuring 2,000 times using an optical microscope, as shown in Figure 1, it can be seen that the nanowire-like structure was formed.

[실시예 2][Example 2]

건포도 추출액의 제조Preparation of Raisin Extract

건포도 추출액은 잘 건조된 건포도 20 g를 증류수 100 ml에 넣고 80 ℃ 온도에서 24시간 동안 가열하여 추출한 용액을 사용하였다. 이때의 용액은 검붉은색을 나타냈다. The raisins extract was prepared by putting 20 g of dried raisins into 100 ml of distilled water and extracting by heating at 80 ° C. for 24 hours. The solution at this time appeared dark red.

이산화티타늄의 제조Preparation of Titanium Dioxide

티타늄부톡사이드를 출발물질로 하여 용액을 제조하였다. 먼저 에탄올 50 mL에 티타늄부톡사이드 2 mL를 첨가하여 티타늄부톡사이드 용액이 0.1 M(mol/L) 농도가 되도록 제조한 다음 이 용액을 출발물질(precursor)로 사용하였다. 제조된 0.1 M의 티타늄부톡사이드 용액에 건포도추출액을 1:1 중량비로 혼합하여 24시간동안 교반 반응시켰다. 완전히 반응한 후 100 ℃ 드라이 오븐(dry oven)에서 24시간동안 건조시켜 분말을 제조하였다. A solution was prepared using titanium butoxide as starting material. First, 2 mL of titanium butoxide was added to 50 mL of ethanol to prepare a titanium butoxide solution at a concentration of 0.1 M (mol / L), and this solution was used as a starting material. The raisins extract was mixed in a 1: 1 weight ratio to the prepared 0.1 M titanium butoxide solution, and stirred for 24 hours. After fully reacting, the powder was prepared by drying in a 100 ° C. dry oven for 24 hours.

제조된 분말은 전기로를 이용하여 50 ℃에서 30분간 건조한 후, 5 ℃/min로 승온하여 600 ℃에서 3시간동안 소성하였다. The prepared powder was dried at 50 ° C. for 30 minutes using an electric furnace, and then heated to 5 ° C./min and calcined at 600 ° C. for 3 hours.

제조된 이산화티타늄 나노구조체의 성분을 XRD(X-ray diffraction)기기를 이용하여 분석하였다. 상기 XRD(X-ray diffraction)분석은 High Resolution X-Ray Diffractometer(X'Pert PRO Multi Purpose X-Ray Diffractometer;Cu 2KW(Max. 60kV 55mA)), 2θ범위, 10 내지 70으로 분석하였다.The components of the prepared titanium dioxide nanostructures were analyzed using an XRD (X-ray diffraction) apparatus. The X-ray diffraction (XRD) analysis was performed with a High Resolution X-Ray Diffractometer (X'Pert PRO Multi Purpose X-Ray Diffractometer; Cu 2KW (Max. 60kV 55mA)), 2θ range, 10 to 70.

상기 실시예 2의 방법에 따라 제조된 이산화티타늄 나노구조체의 XRD로 결정성을 조사한 결과 이산화티타늄의 결성성이 아나타제와 루타일이 혼합된 형태의 결정구조를 갖는 것을 확인하였다.The crystallinity of the titanium dioxide nanostructures prepared according to the method of Example 2 was examined by XRD, and it was confirmed that the formation of titanium dioxide had a crystal structure in which anatase and rutile were mixed.

또한, 광학 현미경을 이용하여 1,000배로 측정한 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 나노와이어 형태의 구조체가 표면에 형성된 것을 알 수 있었다. 또한, 20,000배로 확대한 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 나노와이어가 형성된 것을 알 수 있었다.In addition, as measured by 1,000 times using an optical microscope, as shown in Figure 2, it can be seen that the nanowire-like structure formed on the surface. In addition, as magnified 20,000 times, as shown in FIG. 3, it was found that nanowires were formed.

도 1. 다시마(sea tangle)추출액을 통하여 제조된 나노와이어 광학사진(2,000배)Figure 1. Nanowire optical photograph (2,000 times) prepared through sea tangle extract

도 2. 건포도추출액을 통하여 제조된 나노와이어 광학사진(1,000배)Figure 2. Nanowire optical photograph (1,000 times) prepared through the raisins extract

도 3. 건포도추출액을 통하여 제조된 섬유질 형태의 나노와이어 구조체의 확대 광학사진(20,000배)Figure 3. Magnified optical photograph of the nanowire structure of the fibrous form prepared through the raisins extract (20,000 times)

Claims (7)

a) 천연식물을 분쇄 또는 가열하여 천연식물 추출액(extract)을 제조하는 단계;a) milling or heating the natural plant to produce a natural plant extract; b) 상기 천연식물 추출액과 이산화티타늄 전구체 혼합용액을 혼합, 교반하여 반응시키는 단계;b) mixing, stirring and reacting the natural plant extract and the titanium dioxide precursor mixed solution; c) 상기 반응 후 수분을 제거하여 분말을 얻는 단계; 및c) removing water after the reaction to obtain a powder; And d) 상기 분말을 소성하여 유기물을 제거하는 단계;d) calcining the powder to remove organic matter; 를 포함하는 천연추출액을 이용한 아나타제(anatase)구조와 루타일(rutile)구조를 동시에 가지고 있는 나노와이어 구조체를 갖는 이산화티타늄의 제조방법.Method for producing titanium dioxide having a nanowire structure having anatase structure and a rutile structure at the same time using a natural extract containing a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 천연식물은 감자, 바나나, 연근, 깻잎, 방울토마토, 양송이, 시금치, 다시마, 말린바나나, 건포도, 곶감에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 이산화티타늄의 제조방법.The natural plant is a method for producing titanium dioxide, any one or two or more selected from potatoes, bananas, lotus root, sesame leaves, cherry tomatoes, mushrooms, spinach, kelp, dried bananas, raisins, dried persimmons. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이산화티타늄 전구체는 0.1 ~ 0.5몰의 티타늄알콕사이드 용액인 이산화티타늄의 제조방법.The titanium dioxide precursor is a method for producing titanium dioxide is 0.1 to 0.5 mol of titanium alkoxide solution. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 티타늄알콕사이드가 티타늄이소프로폭사이드, 티타늄메톡사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄에톡사이드 및 티타늄에틸헥소사이드로부터 선택된 것인 이산화티타늄의 제조방법.Wherein said titanium alkoxide is selected from titanium isopropoxide, titanium methoxide, titanium butoxide, titanium ethoxide and titanium ethyl hexoxide. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소성은 500 내지 800 ℃에서 수행되는 이산화티타늄의 제조방법.The firing is a method of producing titanium dioxide is carried out at 500 to 800 ℃. 삭제delete 제 1항 내지 5항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 나노와이어 구조체는 직경이 10 ~ 30nm인 섬유질 형태인 이산화티타늄의 제조방법.The nanowire structure is a method for producing titanium dioxide in the form of a fiber having a diameter of 10 ~ 30nm.
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