KR101538967B1 - Manufacturing method of metal oxide powder - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 반응기에 탈이온수와 전해질을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하는 단계와, 반응시킬 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제1 기재를 상기 전해질 수용액에 담그고 전원공급기의 양극에 연결하는 단계와, 상기 제1 기재보다 산화환원 전위가 작고 상기 제1 기재보다 내부식성이 큰 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제2 기재를 상기 전원공급기의 음극에 연결하는 단계와, 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이의 전압차를 설정하고 상기 전원공급기를 작동시켜 상기 제1 기재에서 산화 반응이 시작되게 하는 단계와, 상기 제1 기재 표면에서 전기방전이 일어나면서 아크 플라즈마가 형성되고 상기 아크 플라즈마에 의해 상기 제1 기재 표면에서 금속산화물이 형성되면서 상기 제1 기재 표면으로부터 떨어져 나와 상기 전해질 수용액에 침전되는 단계와, 상기 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해내는 단계와, 선택적으로 분리해낸 침전물을 산화 분위기에서 열처리하여 금속산화물 분말을 수득하는 단계를 포함하는 금속산화물 분말의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 강산의 사용이 없고, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 공정 중에 발생할 수 있는 유해물질이나 폐수가 거의 없고 친환경적이며 비용을 절약할 수 있고, 단시간에 대량 생산이 가능할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a polymer electrolyte membrane, comprising the steps of: adding deionized water and an electrolyte to a reactor and stirring to form an electrolyte aqueous solution; immersing a first base material made of a metal or metal alloy material to be reacted in the electrolyte aqueous solution, Connecting a second base material made of a metal or a metal alloy material having a smaller oxidation-reduction potential to the first base material and higher in corrosion resistance than the first base material to the negative electrode of the power supply; The method comprising: setting a voltage difference between substrates and operating the power supply to cause an oxidation reaction to start in the first substrate; forming an arc plasma on the surface of the first substrate, A metal oxide is formed on the surface of the first base material and is separated from the surface of the first base material, A step of selectively precipitating a precipitate that is sitting in the aqueous electrolyte solution, and a step of heat treating the precipitate selectively separated in an oxidizing atmosphere to obtain a metal oxide powder . According to the present invention, since no strong acid is used and a small amount of electrolyte and deionized water are used, there is little harmful substances or wastewater that can be generated during the process, and it is eco-friendly and cost-saving and mass production in a short time is possible .

Description

금속산화물 분말의 제조방법{Manufacturing method of metal oxide powder}[0001] The present invention relates to a manufacturing method of a metal oxide powder,

본 발명은 금속산화물 분말의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강산의 사용이 없고, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 공정 중에 발생할 수 있는 유해물질이나 폐수가 거의 없고 친환경적이며 비용을 절약할 수 있고, 부식에 쉽게 노출되는 금속 또는 금속합금 표면으로부터 금속산화물이 형성되면서 분리되어 석출됨으로써 공정을 단순화시켜 금속산화물 분말을 제조할 수 있으며, 단시간에 대량 생산이 가능한 금속산화물 분말의 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for producing a metal oxide powder, and more particularly, to a method for producing a metal oxide powder which does not use a strong acid and uses a small amount of electrolyte and deionized water, And metal oxide is formed on the surface of the metal or metal alloy which is easily exposed to corrosion and is separated and precipitated to simplify the process to produce a metal oxide powder and can be mass-produced in a short time, .

종래의 금속산화물 제조방법은 금속을 질산과 같은 강산에 녹인 후, 암모니아수와 같은 강염기성 물질을 조금씩 넣으면서 일정 pH에 도달할 때까지 반응시키고, 그 다음 암모니아수의 조성을 변화시켜 다시 중성의 pH까지 중화를 시키면서 반응시키고, 한동안 숙성시킨 뒤, 이를 건조하고 다시 기계적 합성법인 볼 밀링 등을 통해 수산화금속을 제조한 후, 이를 장시간 열처리를 통해 만드는 방법이 주로 사용된다.In a conventional metal oxide production method, a metal is dissolved in a strong acid such as nitric acid, and a strongly basic substance such as ammonia water is added little by little until the pH is reached. Then, the composition of ammonia water is changed and neutralized to neutral pH And then aging for a while, drying it, and then producing metal hydroxide through mechanical milling, such as ball milling, and then heat treating the metal hydroxide for a long period of time.

그러나, 종래의 기술은 강산을 사용하고, 강염기를 사용하여 중화시키며, 반응시킨 물질을 숙성, 세정, 건조시켜 금속산화물을 제조하기 때문에 반응시키는 시간이 길고, 오염물질을 만들게 된다. 이러한 방법은 친환경적이지 못하다는 단점이 있다. 반응한 용액에 들어있는 금속산화물을 얻기 위해서는 중화 및 세척 과정을 필요로 하기 때문에 이 과정에서 폐수를 발생시키게 되고, 폐수 속에는 합성된 산화금속이 다량 함유되어 있다. 또한 이 폐수 속에 포함된 산화금속을 다시 회수하는데 그 양이 한계가 있고 어려우며, 오랜 시간과 비용이 들어가게 되어 얻을 수 있는 금속산화물의 양이 줄어든다. 그리고, 공정 중에 발생한 폐수를 처리하기 위해서도 비용과 시간이 소요되게 된다.
However, the conventional technique uses a strong acid, neutralizes it using a strong base, and ages the material to be reacted, rinses, and dries the metal oxide to produce a metal oxide, so that the reaction time is long and contaminants are produced. This method has the disadvantage that it is not environmentally friendly. In order to obtain the metal oxide contained in the reacted solution, it is necessary to neutralize and wash the wastewater. Therefore, wastewater is generated in this process and a large amount of synthesized metal oxide is contained in the wastewater. Also, the amount of metal oxide contained in the wastewater can be recovered in a limited amount and difficult, and the amount of metal oxide that can be obtained by a long time and cost is reduced. Also, it takes time and cost to process wastewater generated during the process.

대한민국 공개특허공보 10-2009-0079896Korean Patent Publication No. 10-2009-0079896 대한민국 등록특허공보 10-0868547Korean Patent Publication No. 10-0868547 미국 등록특허공보 4,371,589US Patent No. 4,371,589

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강산의 사용이 없고, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 공정 중에 발생할 수 있는 유해물질이나 폐수가 거의 없고 친환경적이며 비용을 절약할 수 있고, 부식에 쉽게 노출되는 금속 또는 금속합금 표면으로부터 금속산화물이 형성되면서 분리되어 석출됨으로써 공정을 단순화시켜 금속산화물 분말을 제조할 수 있으며, 단시간에 대량 생산이 가능한 금속산화물 분말의 제조방법을 제공함에 있다.
A problem to be solved by the present invention is to use a small amount of electrolyte and deionized water without using strong acid, so that there is little harmful substance or wastewater that may be generated during the process, and it is environmentally friendly, can save money, The present invention provides a method of manufacturing a metal oxide powder capable of producing a metal oxide powder by simplifying a process by separating and precipitating a metal oxide from a surface of a metal or a metal alloy and mass-producing the metal oxide powder in a short time.

본 발명은, (a) 반응기에 탈이온수와 전해질을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하는 단계와, (b) 반응시킬 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제1 기재를 상기 전해질 수용액에 담그고 전원공급기의 양극에 연결하는 단계와, (c) 상기 제1 기재보다 산화환원 전위가 작고 상기 제1 기재보다 내부식성이 큰 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제2 기재를 상기 전원공급기의 음극에 연결하는 단계와, (d) 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이의 전압차를 설정하고 상기 전원공급기를 작동시켜 상기 제1 기재에서 산화 반응이 시작되게 하는 단계와, (e) 상기 제1 기재 표면에서 전기방전이 일어나면서 아크 플라즈마가 형성되고 상기 아크 플라즈마에 의해 상기 제1 기재 표면에서 금속산화물이 형성되면서 상기 제1 기재 표면으로부터 떨어져 나와 상기 전해질 수용액에 침전되는 단계와, (f) 상기 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해내는 단계와, (g) 선택적으로 분리해낸 침전물을 산화 분위기에서 열처리하여 금속산화물 분말을 수득하는 단계를 포함하며, 상기 전해질은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 물유리 및 피로인산나트륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고, 상기 양극과 상기 음극 사이의 전압차는 100∼800V 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법을 제공한다.(B) immersing a first substrate made of a metal or a metal alloy material to be reacted in the aqueous solution of the electrolytic solution, and supplying the electrolytic solution to the power supply (C) connecting a second substrate made of a metal or a metal alloy material having a smaller oxidation-reduction potential than the first substrate and having a higher corrosion resistance than the first substrate to the cathode of the power supply; and (d) setting a voltage difference between the first substrate and the second substrate and activating the power supply to cause the oxidation reaction to start in the first substrate; (e) An arc plasma is formed while a discharge is generated, and a metal oxide is formed on the surface of the first substrate by the arc plasma, (F) selectively separating the precipitate that has been deposited in the aqueous electrolyte solution; and (g) heat treating the precipitate selectively separated in an oxidizing atmosphere to obtain a metal oxide powder, Wherein the electrolyte comprises at least one material selected from potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium citrate, water glass and sodium pyrophosphate, and the voltage difference between the anode and the cathode is controlled within a range of 100 to 800 V A method for producing a metal oxide powder is provided.

상기 (e) 단계에서 상기 전원공급기의 전원은 교류 또는 펄스형 직류이고, 상기 교류 또는 펄스형 직류의 진동수는 10∼4000Hz 범위로 조절하는 것이 바람직하다.In the step (e), the power source of the power source may be AC or pulsed DC, and the frequency of the AC or pulsed DC may be adjusted to a range of 10 to 4000 Hz.

상기 제1 기재는 인듐(In), 마그네슘(Mg), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 코발트(Co) 및 철(Fe) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.The first base material may be at least one selected from the group consisting of In, Mg, Sn, Al, Zn, Ni, Ni, Mo, ) And iron (Fe), or an alloy thereof.

상기 제2 기재는 그물망 형태의 스테인레스 스틸, 탄소(C) 재질의 전도성 물질, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 또는 금(Au)으로 이루어지고, 상기 제2 기재는 상기 제1 기재의 주위를 둘러싸게 구비되어 상기 전해질 수용액에 노출된 상기 제1 기재에서 고르게 전류가 흐르게 하는 것이 바람직하다.Wherein the second substrate is made of stainless steel, a conductive material of carbon (C), platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir) or gold (Au) 1 substrate so as to uniformly flow a current in the first base material exposed to the electrolyte aqueous solution.

상기 전해질 수용액의 전해질 농도는 1∼100mM을 이루는 것이 바람직하다.The electrolyte concentration of the aqueous electrolyte solution is preferably 1 to 100 mM.

상기 (e) 단계에서 상기 전해질 수용액의 온도는 10∼60℃ 범위로 유지하는 것이 바람직하다.In the step (e), the temperature of the electrolyte aqueous solution is preferably maintained in the range of 10 to 60 ° C.

순환펌프를 이용하여 전해질 수용액을 펌핑하여 상기 반응기의 상부로 공급하고, 상기 반응기 내의 전해질 수용액은 하부에 마련된 배출구로 배출되어 상기 순환펌프로 유입되게 함으로써 전해질 수용액을 순환시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the electrolyte aqueous solution is pumped by using a circulation pump and supplied to the upper part of the reactor, and the electrolyte aqueous solution in the reactor is discharged to the discharge port provided at the lower part to be introduced into the circulation pump.

상기 배출구로부터 배출된 전해질 수용액은 상기 배출구와 상기 순환펌프 사이에 마련된 냉각실린더를 통과하게 하고, 상기 냉각실린더는 냉각기에 연결되어 냉각수가 흐르게 하여 상기 냉각실린더를 통과하는 전해질 수용액을 냉각시킬 수 있다.The electrolytic aqueous solution discharged from the outlet may pass through a cooling cylinder provided between the discharge port and the circulation pump, and the cooling cylinder may be connected to a cooler to allow cooling water to flow to cool the electrolyte aqueous solution passing through the cooling cylinder.

상기 전압차, 진동수, 상기 전해질 수용액의 농도 및 상기 전해질 수용액의 온도를 조절하여 생성되는 금속산화물 분말의 입자 크기를 조절하고, 상기 금속산화물 분말은 10nm∼20㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.The voltage difference, frequency, concentration of the aqueous electrolyte solution and temperature of the aqueous electrolyte solution are controlled to control the particle size of the metal oxide powder, and the metal oxide powder may have an average particle size of 10 nm to 20 μm.

상기 열처리는 200∼1,500℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.
The heat treatment is preferably performed at a temperature of 200 to 1,500 ° C.

본 발명에 의하면, 탈이온수에 전해질을 소량 넣고 반응시킴으로써 보다 친환경적인 분위기에서 금속산화물 분말을 제조할 수 있다. 강산의 사용이 없고, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 공정 중에 발생할 수 있는 유해물질이나 폐수가 거의 없고 친환경적이며 비용을 절약할 수 있다. 금속산화물 분말을 합성하기 위해 강산을 넣어 반응시켜 많은 폐수가 발생하고 많은 시간이 소요되는 종래의 방법과는 달리 탈이온수에 소량의 전해질을 넣어 반응시키기 때문에 친환경적이며 대부분의 금속에 적용 가능하다. According to the present invention, a metal oxide powder can be produced in a more environmentally friendly atmosphere by adding a small amount of an electrolyte to deionized water and reacting. Since there is no use of strong acid, it uses a small amount of electrolyte and deionized water, so there are few harmful substances and wastewater that can occur during the process, and it is environment-friendly and can save cost. Unlike the conventional method, which requires much time and takes a lot of wastewater to react with a strong acid to synthesize a metal oxide powder, it is eco-friendly and applicable to most metals because it reacts with a small amount of electrolyte in deionized water.

종래에는 금속산화물을 제조하기 위하여 복잡하고 많은 시간과 비용이 들었으나, 본 발명은 부식에 쉽게 노출되는 금속 또는 금속합금 표면으로부터 금속산화물이 형성되면서 분리되어 석출됨으로써 공정을 단순화시켜 금속산화물 분말을 제조할 수 있으며, 단시간에 대량 생산이 가능한 장점이 있다. 전해질 수용액을 만들고 반응시키는 시간이 짧고 간단하기 때문에 시간과 비용을 단축시킬 수 있고, 조건을 변화시킴으로써 크기나 형태를 변화시킬 수 있어 다양한 분야에 적용 가능하다. 금속산화물 분말의 크기와 구조를 전압차, 진동수, 전해질 수용액의 농도, 반응 시간 등을 조절함으로써 필요에 따라 조절할 수 있다. Conventionally, it has been complicated and time-consuming and costly to manufacture a metal oxide. However, the present invention can separate and precipitate a metal oxide from a metal or metal alloy surface easily exposed to corrosion, thereby simplifying the process to produce a metal oxide powder And can be mass-produced in a short time. Since the time required to make and react the electrolyte aqueous solution is short and simple, time and cost can be shortened, and the size and shape can be changed by changing the conditions, so that it can be applied to various fields. The size and structure of the metal oxide powder can be adjusted as needed by adjusting the voltage difference, the frequency, the concentration of the aqueous electrolyte solution, and the reaction time.

본 발명에 의해 제조된 금속산화물 분말은 반도체, 저항, 전지, 박막, 광학 코팅 등에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 산화인듐은 바이오센서, 반도체 등으로 사용될 수 있다. The metal oxide powder produced by the present invention can be used for semiconductors, resistors, batteries, thin films, optical coatings and the like. For example, indium oxide prepared according to the present invention can be used as a biosensor, a semiconductor, or the like.

금속산화물 분말은 반도체의 소결체나 소결막, 박막 등에 사용되고, 고온으로 가열된 산화 금속에 가스가 닫게 되면 전기전도도가 변하는 성질을 이용한 센서, 나노 크기로 변화함에 따른 표면적 증가로 인한 높은 효율의 촉매, 스퍼터링을 통한 코팅 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.
The metal oxide powder is used for a sintered body of a semiconductor, a sintered film, a thin film, etc., a sensor using a property of changing electric conductivity when a gas is closed to a metal oxide heated at a high temperature, a catalyst with high efficiency due to an increase in surface area, And coating by sputtering.

도 1은 금속산화물 분말을 제조하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 실시예 1에 따라 세척 후에 건조하여 얻은 분말의 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 패턴을 보여주는 도면이다.
도 3은 실시예 1에 따라 열처리 후에 얻은 인듐산화물 나노분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는 실시예 1에 따라 열처리 후에 얻은 인듐산화물 나노분말의 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다.
도 5는 실시예 2에 따라 세척 후에 건조하여 얻은 분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다.
도 6은 실시예 2에 따라 열처리 후에 얻은 마그네슘산화물 나노분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다.
도 7은 실시예 2에 따라 열처리 후에 얻은 마그네슘산화물 나노분말의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic illustration of an apparatus for producing metal oxide powders.
FIG. 2 is a view showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of a powder obtained by drying after washing according to Example 1. FIG.
FIG. 3 is a view showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of indium oxide nano powder obtained after heat treatment according to Example 1. FIG.
4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the indium oxide nano powder obtained after the heat treatment according to Example 1. Fig.
5 is an X-ray diffraction (XRD) pattern of a powder obtained by drying after washing according to Example 2. Fig.
6 is a diagram showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of a magnesium oxide nano powder obtained after heat treatment according to Example 2. Fig.
7 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the magnesium oxide nano powder obtained after the heat treatment according to Example 2. Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

이하에서, 나노라 함은 1∼1,000nm의 크기를 의미하는 것으로 사용하고, 나노분말이라 함은 평균 입자 크기가 1∼1,000nm인 분말을 의미하는 것으로 사용한다. Hereinafter, nano means the size of 1 to 1,000 nm, and nano powder means powder having an average particle size of 1 to 1,000 nm.

플라즈마 전해 산화법은 강산으로 이루어진 전해액 내에 담겨있는 금속에 전압을 인가하고 전해액 내에 플라즈마를 형성하여 상기 금속에 금속산화막을 코팅하는 방법이다. 이러한 플라즈마 전해 산화법은 금속의 부식을 막기 위해 금속 표면에 산화층을 만드는 것이다. In the plasma electrolytic oxidation method, a voltage is applied to a metal contained in an electrolytic solution made of a strong acid, and a plasma is formed in the electrolytic solution to coat the metal with the metal oxide film. This plasma electrolytic oxidation method is to form an oxide layer on the metal surface to prevent corrosion of the metal.

본 발명은 종래기술에서 금속산화물을 제조하기 위해 사용되었던 강산을 사용하지 않으며, 탈이온수에 전해질인 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 시트르산나트륨(C3H4OH(COONa)3), 물유리(Na2O·nSiO2, n은 자연수), 피로인산나트륨(Na4P2O7·nH2O, n은 자연수) 등을 넣고 반응시킴으로써 보다 친환경적인 분위기에서 금속산화물 분말을 제조할 수 있고, 보다 간단해진 방법으로 대량생산이 가능하며, 입자의 크기와 구조를 전압차, 진동수, 전해질 수용액의 농도, 반응 시간 등을 조절함으로써 필요에 따라 조절할 수 있는 금속산화물 분말의 제조방법을 제시한다. (KOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium citrate (C 3 H 4 OH (COONa) 3 ), which are electrolytes in deionized water, without using strong acids that have been used in the prior art to produce metal oxides. , Water glass (Na 2 O.nSiO 2 , where n is a natural number), sodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 .nH 2 O, n is a natural number), and the like, and then reacted to prepare a metal oxide powder in a more environmentally friendly atmosphere It is possible to mass-produce in a simpler way, and it is possible to control the size and structure of the particles by adjusting the voltage difference, frequency, concentration of aqueous electrolyte solution, reaction time and so on. do.

종래에는 금속산화물을 제조하기 위하여 복잡하고 많은 시간과 비용이 들었으나, 본 발명은 부식에 쉽게 노출되는 금속 또는 금속합금 표면으로부터 금속산화물이 형성되면서 분리되어 석출됨으로써 공정을 단순화시켜 금속산화물 분말을 제조할 수 있으며, 단시간에 대량 생산이 가능한 장점이 있다. 또한, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 친환경적이며 시간과 비용을 절약할 수 있다. Conventionally, it has been complicated and time-consuming and costly to manufacture a metal oxide. However, the present invention can separate and precipitate a metal oxide from a metal or metal alloy surface easily exposed to corrosion, thereby simplifying the process to produce a metal oxide powder And can be mass-produced in a short time. In addition, the use of a small amount of electrolyte and deionized water is environmentally friendly and saves time and money.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속산화물 분말의 제조방법은, (a) 반응기에 탈이온수와 전해질을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하는 단계와, (b) 반응시킬 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제1 기재를 상기 전해질 수용액에 담그고 전원공급기의 양극에 연결하는 단계와, (c) 상기 제1 기재보다 산화환원 전위가 작고 상기 제1 기재보다 내부식성이 큰 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제2 기재를 상기 전원공급기의 음극에 연결하는 단계와, (d) 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이의 전압차를 설정하고 상기 전원공급기를 작동시켜 상기 제1 기재에서 산화 반응이 시작되게 하는 단계와, (e) 상기 제1 기재 표면에서 전기방전이 일어나면서 아크 플라즈마가 형성되고 상기 아크 플라즈마에 의해 상기 제1 기재 표면에서 금속산화물이 형성되면서 상기 제1 기재 표면으로부터 떨어져 나와 상기 전해질 수용액에 침전되는 단계와, (f) 상기 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해내는 단계와, (g) 선택적으로 분리해낸 침전물을 산화 분위기에서 열처리하여 금속산화물 분말을 수득하는 단계를 포함한다. 상기 전해질은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 물유리 및 피로인산나트륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고, 상기 양극과 상기 음극 사이의 전압차는 100∼800V 범위로 조절하는 것이 바람직하다.The method for producing a metal oxide powder according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of: (a) adding deionized water and an electrolyte to a reactor and stirring to form an electrolyte aqueous solution; and (b) (C) a step of immersing the first base material in the aqueous electrolyte solution and connecting the first base material to the anode of the power supply; and (c) (D) establishing a voltage difference between the first substrate and the second substrate and activating the power supply to cause the oxidation reaction to begin in the first substrate; and And (e) an arc plasma is formed as electric discharge occurs on the surface of the first substrate, and a metal oxide is formed on the surface of the first substrate by the arc plasma (F) selectively separating the precipitate sitting in the aqueous electrolyte solution, and (g) selectively separating the precipitate separated in the oxidizing atmosphere To obtain a metal oxide powder. The electrolyte preferably includes at least one material selected from potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium citrate, water glass, and sodium pyrophosphate, and the voltage difference between the anode and the cathode is preferably controlled within a range of 100 to 800 V.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속산화물 분말의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a metal oxide powder according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1은 금속산화물 분말을 제조하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic illustration of an apparatus for producing metal oxide powders.

도 1을 참조하면, 반응기(10)에 탈이온수와 전해질을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액(30)을 형성한다. 상기 전해질은 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 시트르산나트륨(C3H4OH(COONa)3), 물유리(Na2O·nSiO2, n은 자연수) 및 피로인산나트륨(Na4P2O7·nH2O, n은 자연수) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다. 상기 교반은 탈이온수와 전해질이 충분히 섞일 수 있는 정도의 회전속도, 예컨대 10∼200rpm 정도로 수행한다. 상기 반응기(10)는 이중 자켓 반응기 등일 수 있다. Referring to FIG. 1, deionized water and an electrolyte are added to a reactor 10 and stirred to form an aqueous electrolyte solution 30. The electrolyte is potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH), sodium citrate (C 3 H 4 OH (COONa ) 3), water glass (Na 2 O · nSiO 2, n is a natural number) and sodium pyrophosphate (Na 4 P 2 O 7 .nH 2 O, n is a natural number). The stirring is carried out at a rotational speed such that the deionized water and the electrolyte can be sufficiently mixed, for example, about 10 to 200 rpm. The reactor 10 may be a double jacket reactor or the like.

반응시킬 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제1 기재(base material)(40)를 전해질 수용액(30)에 담근다. 제1 기재(40)는 인듐(In), 마그네슘(Mg), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 코발트(Co) 및 철(Fe) 등의 금속 또는 이들의 합금일 수 있다. A first base material 40 made of a metal or a metal alloy to be reacted is immersed in the aqueous electrolyte solution 30. The first base material 40 is made of at least one of indium (In), magnesium (Mg), tin (Sn), aluminum (Al), zinc (Zn), titanium (Ti), nickel (Ni), molybdenum (Co) and iron (Fe), or an alloy thereof.

제1 기재(40)를 전원공급기(power supply)(20)의 +극(양극)에 연결하는데, 이때 제1 기재(40)는 전해질 수용액(30)에 담겨져 있어야 하며, 전해질 수용액(30)에 노출된 부분은 반응이 일어나기 때문에 노출시킬 제1 기재(40) 이외의 부분은 전해질 수용액에 닿지 않게 하기 위해 전열테이프 등을 이용하여 밀봉하는 것이 바람직하다. The first substrate 40 is connected to the positive electrode of the power supply 20. The first substrate 40 must be contained in the electrolyte aqueous solution 30 and the electrolyte solution 30 It is preferable to seal the exposed portion with a heat-conductive tape or the like so that the portion other than the first base material 40 to be exposed is not exposed to the electrolyte aqueous solution.

상기 제1 기재(40)보다 산화환원 전위가 작고 제1 기재(40)보다 내부식성이 큰 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제2 기재(50)를 준비한다. 제2 기재(50)는 그물망 형태의 스테인레스 스틸, 탄소(C) 재질의 전도성 물질, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 금(Au)과 같은 금속 등으로 이루어질 수 있다. 스테인리스 스틸, 탄소(C) 재질의 전도성 물질, 백금(Pt)과 같은 금속 등의 제2 기재(50)는 그물망 형태의 구조를 갖고 부식에 대한 내성이 큰 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 잘 부식되지 않는 스테인레스 스틸 메쉬(stainless steel mesh)와 같은 제2 기재(50)를 반응기(10) 안쪽으로 제1 기재(40)의 주위를 둘러싸고 전원공급기(20)의 -극(음극)과 연결하는데, 이는 전해질 수용액(30)에 노출된 제1 기재(40)의 모든 부분에 골고루 전류가 흐를 수 있도록 하기 위함이다. A second base material 50 made of a metal or a metal alloy material having a smaller oxidation-reduction potential than the first base material 40 and having a higher corrosion resistance than the first base material 40 is prepared. The second base material 50 may be formed of a mesh type stainless steel, a conductive material of carbon (C), a metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir), gold (Au) It is preferable that the second base material 50 such as stainless steel, a conductive material made of carbon (C), a metal such as platinum (Pt), etc. has a net-like structure and has high resistance to corrosion. A second substrate 50 such as a stainless steel mesh that is not corroded is wrapped around the first substrate 40 to the inside of the reactor 10 and connected to the negative pole of the power supply 20 This is to allow a uniform current to flow through all parts of the first base material 40 exposed to the electrolyte aqueous solution 30. [

전원공급기(20)의 +극을 제1 기재(40)에 연결하고 전원공급기(20)의 -극을 제1 기재(40)를 둘러싸고 있는 제2 기재(50)에 연결시킨 후, 전압을 조절하고 전원공급기(20)를 작동시켜 산화 반응이 시작되게 한다. 전원공급기(20)의 +극에 연결되는 제1 기재(40)와 전원공급기(20)의 -극에 연결되는 제2 기재(50)는 소정 거리를 두고 서로 이격 배치되고, 전해질 수용액(30)에 침지되어 있다. 제1 기재(40)를 전원공급기(20)의 양극에 연결하여 전류를 흘려줌으로써 부식에 쉽게 노출되는 제1 기재(40) 표면에서 금속산화물이 형성되면서 떨어져 나와 금속산화물 입자를 얻을 수가 있다.The positive electrode of the power supply 20 is connected to the first substrate 40 and the negative electrode of the power supply 20 is connected to the second substrate 50 surrounding the first substrate 40, And the power supply 20 is operated to start the oxidation reaction. The first base material 40 connected to the positive electrode of the power supply 20 and the second base material 50 connected to the negative electrode of the power supply 20 are spaced apart from each other by a predetermined distance, . By connecting the first base material 40 to the anode of the power supply 20 and flowing current, metal oxide is formed on the surface of the first base material 40, which is easily exposed to corrosion, and metal oxide particles are obtained.

제1 기재(40)에 인가되는 전압과 제2 기재(50)에 인가되는 전압의 전압차는 100∼800V, 더욱 바람직하게는 350∼700V 정도인 것이 바람직하다. 양극과 음극의 전압차는 형성되는 금속산화물의 입경, 진동수, 공정시간, 전해질 수용액(30)의 온도, 전해질 수용액(30)의 농도 등을 고려하여 적절하게 조절한다. 금속산화물의 입경은 전압차, 진동수, 전해질 수용액(30)의 농도, 반응 시간, 전해질 수용액(30)의 온도 등을 적절하게 제어함으로써 조절이 가능하다. 제1 기재(40)과 제2 기재(50) 사이의 이격 거리는 1mm∼20cm 정도로 설정한다. The voltage difference between the voltage applied to the first base material 40 and the voltage applied to the second base material 50 is preferably 100 to 800 V, more preferably 350 to 700 V. The voltage difference between the anode and the cathode is appropriately adjusted in consideration of the particle diameter, frequency, process time, temperature of the electrolyte aqueous solution 30, concentration of the electrolyte aqueous solution 30, and the like of the metal oxide to be formed. The particle size of the metal oxide can be controlled by appropriately controlling the voltage difference, the frequency, the concentration of the electrolyte aqueous solution 30, the reaction time, the temperature of the electrolyte aqueous solution 30, and the like. The distance between the first base material (40) and the second base material (50) is set to about 1 mm to 20 cm.

상기 전원공급기의 전원은 직류, 교류 또는 펄스형 직류일 수 있다. 상기 전원공급기의 전원이 교류 또는 펄스형 직류일 경우에 진동수는 10∼4000Hz 정도인 것이 바람직하다. 진동수가 증가할수록 생성되는 금속산화물의 입경이 커지는 경향이 있다. 진동수가 너무 높으면 생성되는 금속산화물 입자들이 뭉쳐서 응집(agglomeration)될 수 있고 심한 경우에는 비정질 상태로 되어 원하는 결정상을 갖는 금속산화물 분말을 얻기가 어려울 수 있다. 이는 높은 진동수가 아크 플라즈마의 형성을 더 자주 유도하기 때문인 것으로 추측된다. The power source may be DC, AC, or pulsed DC. When the power source of the power source is AC or pulsed DC, the frequency is preferably about 10 to 4000 Hz. As the frequency increases, the particle size of the produced metal oxide tends to increase. If the frequency is too high, the generated metal oxide particles may agglomerate and agglomerate. In a severe case, the metal oxide particles may become amorphous and it may be difficult to obtain a metal oxide powder having a desired crystal phase. This is presumed to be due to the higher frequency inducing the formation of arc plasma more frequently.

전해질 수용액(30)의 전해질 농도는 1∼100mM 정도인 것이 바람직하다. 전해질 수용액(30)의 농도가 증가할수록 생성되는 금속산화물의 입경이 커지는 경향이 있다. 전해질 수용액(30)의 농도가 증가할수록 전해질 수용액(30)의 이온화에 의해 생성되는 이온의 수가 증가하게 되고 전해질 수용액(30)의 전기전도도를 증가시키게 되며, 전기전도도가 높아지면 제1 기재(40) 표면에서의 아크 플라즈마를 생성하기 위한 최소 전류를 증가시키고 금속산화물 입자를 생성하는 반응속도를 증가시키는 것으로 추측된다. 그러나, 전해질 수용액(30)의 농도가 너무 높으면 생성되는 금속산화물 입자들이 뭉쳐서 응집(agglomeration)될 수 있다. 이는 전해질 수용액(30)에서의 높은 전류 흐름에 의해 반응속도가 너무 높아지게 되어 입자들이 심하게 응집되는 것으로 추측된다. 이러한 점들을 고려하여 전해질 수용액(30)의 전해질 농도는 1∼100mM 정도로 조절하는 것이 바람직하다. The electrolyte concentration of the electrolyte aqueous solution 30 is preferably about 1 to 100 mM. As the concentration of the electrolyte aqueous solution 30 increases, the particle diameter of the produced metal oxide tends to increase. As the concentration of the aqueous electrolyte solution 30 increases, the number of ions generated by the ionization of the aqueous electrolyte solution 30 increases and the electrical conductivity of the aqueous electrolyte solution 30 increases. When the electrical conductivity increases, ) Increase the minimum current for generating arc plasma at the surface and increase the rate of reaction to produce metal oxide particles. However, if the concentration of the electrolyte aqueous solution 30 is too high, the resulting metal oxide particles may agglomerate and agglomerate. This is presumably because the reaction rate becomes too high due to the high current flow in the aqueous electrolyte solution 30 and the particles are agglomerated severely. In consideration of these points, the electrolyte concentration of the electrolyte aqueous solution 30 is preferably adjusted to about 1 to 100 mM.

제1 기재(40)에서 반응이 이루어지는 경우에 반응기(10) 내의 전해질 수용액(30)의 온도는 10∼60℃ 범위로 유지하는 것이 바람직하다. 제1 기재(40)에서의 반응 온도가 10℃ 미만일 경우에는 금속산화물 입자의 생성이 원활하지 않을 수 있고, 제1 기재(40)에서의 반응 온도가 60℃를 초과하는 경우에는 반응속도가 너무 높아지게 되어 금속산화물 입자들이 응집될 수 있다. When the reaction is performed in the first base material 40, the temperature of the electrolyte aqueous solution 30 in the reactor 10 is preferably maintained in the range of 10 to 60 占 폚. If the reaction temperature in the first base material 40 is less than 10 ° C, the formation of the metal oxide particles may not be performed smoothly. If the reaction temperature in the first base material 40 is more than 60 ° C, The metal oxide particles can be agglomerated.

반응 시간은 1분∼12시간 정도인 것이 바람직하다. 생성되는 금속산화물 분말의 양은 반응 시간에 비례하여 증가하게 된다. 그러나, 반응 시간이 증가하게 되면 금속산화물 분말의 입경 분포가 커지게 되므로, 반응 시간은 목표하는 균일한 입경을 갖는 분말이 형성되는 최적의 조건을 고려하여 설정한다. The reaction time is preferably about 1 minute to 12 hours. The amount of the metal oxide powder to be produced is increased in proportion to the reaction time. However, as the reaction time increases, the particle size distribution of the metal oxide powder becomes larger. Therefore, the reaction time is set in consideration of the optimum conditions for forming the powder having the desired uniform particle size.

아크 플라즈마 발생 시 많은 열이 발생되기 때문에 냉각기(Chiller)(60)를 이용하여 전해질 수용액(30)을 냉각시켜 주는 것이 바람직하다. 냉각기(60)에 의해 냉각수가 순환되게 되고, 냉각수는 전해질 수용액(30)이 흐르는 냉각실린더(70) 외부를 흐르게 구비되어 전해질 수용액(30)의 온도를 냉각시키게 된다. 냉각실린더(70) 외부를 흐르는 냉각수(Cooling Water)에 의해 냉각실린더(70) 내부를 흐르는 전해질 수용액(30)을 냉각할 수 있다. 냉각기(60)를 통해 냉각실린더(70)에 냉각수를 공급하고, 냉각실린더(70)로 공급된 냉각수는 배출되어 냉각기(60)로 유입되게 하여 냉각수가 냉각실린더(70)를 순환되게 한다.It is preferable to cool the electrolyte aqueous solution 30 by using a chiller 60 because a lot of heat is generated when an arc plasma is generated. The cooling water is circulated by the cooler 60 and the cooling water flows outside the cooling cylinder 70 through which the aqueous electrolyte solution 30 flows to cool the temperature of the aqueous electrolyte solution 30. [ The electrolytic aqueous solution 30 flowing in the cooling cylinder 70 can be cooled by the cooling water flowing outside the cooling cylinder 70. The cooling water is supplied to the cooling cylinder 70 through the cooler 60 and the cooling water supplied to the cooling cylinder 70 is discharged and flows into the cooler 60 so that the cooling water is circulated through the cooling cylinder 70.

전해질 수용액(30)을 순환시키기 위하여 순환펌프(80)가 구비될 수 있다. 전해질 수용액(30)을 순환시키기 위해 순환펌프(80)는 전해질 수용액(30)을 펌핑하여 반응기(10) 내로 공급하고 반응기(10)로부터 배출된 전해질 수용액(30)을 공급받아 다시 반응기(10) 내로 펌핑하여 공급하는 역할을 한다. 순환펌프(80)로부터 펌핑된 전해질 수용액(30)은 도관(85)을 통해 반응기(10)의 상부로 공급되고, 반응기(10) 내의 전해질 수용액(30)은 하부에 마련된 배출구(12)로 배출되어 순환펌프(80)로 유입되게 된다. A circulation pump 80 may be provided to circulate the electrolyte aqueous solution 30. The circulation pump 80 pumps the electrolyte aqueous solution 30 into the reactor 10 to circulate the electrolyte aqueous solution 30 and supplies the electrolyte aqueous solution 30 discharged from the reactor 10 to the reactor 10, And supplies the pumped gas to the fuel cell. The electrolyte aqueous solution 30 pumped from the circulation pump 80 is supplied to the upper portion of the reactor 10 through the conduit 85 and the electrolyte aqueous solution 30 in the reactor 10 is discharged to the discharge port 12 provided at the lower portion And then flows into the circulation pump 80.

배출구(12)로부터 배출된 전해질 수용액(30)은 배출구(12)와 순환펌프(80) 사이에 마련된 냉각실린더(70)를 통과하게 하고, 냉각실린더(70)는 냉각기(60)에 연결되어 냉각수가 흐르게 하여 냉각실린더(70)를 통과하는 전해질 수용액(30)을 냉각시킨다. 전해질 수용액(30)이 순환되는 과정에서 전해질 수용액(30)은 냉각실린더(70)를 통과하게 되고, 냉각실린더(70) 내를 흐르면서 냉각실린더(70)의 외부에 흐르는 냉각수에 의해 냉각되게 된다. The electrolytic aqueous solution 30 discharged from the discharge port 12 passes through a cooling cylinder 70 provided between the discharge port 12 and the circulation pump 80. The cooling cylinder 70 is connected to the cooler 60, So that the electrolyte aqueous solution 30 passing through the cooling cylinder 70 is cooled. The electrolyte aqueous solution 30 passes through the cooling cylinder 70 and is cooled by the cooling water flowing outside the cooling cylinder 70 while flowing through the cooling cylinder 70. [

반응기(10) 내에서 전해질 수용액(30)에 담겨져 있는 제1 기재(40)는 전해질 수용액(30)에 노출되게 되어 산화 반응이 일어나게 된다. 전해질 수용액(30)에 담겨있는 제1 기재(40)에 높은 전압을 인가하여 한계 전압을 넘어가게 되면 많은 전압이 걸려 절연파괴(dielectric breakdown)가 일어나게 되고 제1 기재(40) 표면에서 전기방전이 일어나면서 아크 플라즈마가 형성되게 되며, 이러한 가혹한 조건에서는 제1 기재(40) 표면에 금속산화물이 코팅되는 것이 아니라 제1 기재(40) 표면에서 금속산화물이 형성되면서 떨어져 나오게 되고 미립화된 금속산화물은 비중차에 의해 전해질 수용액(30)에 침전되게 된다. 전해질 수용액(30)에 산소 이온이 발생되고 산소 이온은 제1 기재(40)와 반응하여 제1 기재(40) 표면에 금속산화물이 형성되면서 가혹한 조건에 의해 제1 기재(40) 표면으로부터 떨어져 나오게 된다. 부식에 쉽게 노출되는 제1 기재(40) 표면으로부터 분리되어 떨어져 나오면서 전해질 수용액(30)에 가라앉아 침전되어 금속산화물 입자를 형성하게 된다. The first base material 40 contained in the electrolyte aqueous solution 30 in the reactor 10 is exposed to the electrolyte aqueous solution 30 and an oxidation reaction occurs. When a high voltage is applied to the first base material 40 contained in the electrolyte aqueous solution 30 and the voltage exceeds the threshold voltage, a large voltage is applied to cause dielectric breakdown and electric discharge is generated on the surface of the first base material 40 The arc plasma is formed. In such a severe condition, the metal oxide is not coated on the surface of the first base material 40 but the metal oxide is formed on the surface of the first base material 40, And is precipitated in the electrolytic aqueous solution 30 by the car. Oxygen ions are generated in the electrolyte aqueous solution 30 and oxygen ions are reacted with the first base material 40 to form metal oxides on the surface of the first base material 40 and come off the surface of the first base material 40 under harsh conditions do. Is separated from the surface of the first base material (40) which is easily exposed to corrosion and is deposited and precipitated in the aqueous electrolyte solution (30) to form metal oxide particles.

목표하는 시간(예컨대, 1분∼2시간) 동안 충분히 반응시킨 후, 전해질 수용액(30)에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해낸다. 침전물의 선택적 분리는 원심분리기를 이용할 수 있다. 원심분리는 5,000∼15,000rpm 정도의 회전속도로 수행하는 것이 바람직하다. After sufficiently reacting for a desired period of time (for example, 1 minute to 2 hours), the precipitate sitting in the electrolyte aqueous solution 30 is selectively separated. A centrifugal separator can be used for selective separation of the precipitate. The centrifugation is preferably performed at a rotation speed of about 5,000 to 15,000 rpm.

선택적으로 분리해낸 침전물을 세척하고 건조하는 과정을 거칠 수 있다. 상기 세척은 증류수, 에탄올, 이소프로필알코올과 같은 알코올 등을 사용할 수 있다. 상기 세척이 이루어지는 동안에 초음파 처리를 수행할 수도 있다. 상기 초음파 처리는 20∼40kHz의 주파수를 이용할 수 있다. 상기 건조는 진공 오븐(vacuum oven)에서 수행하는 것이 바람직하며, 상기 건조는 40∼200℃ 정도의 온도에서 1분∼6시간 정도 수행하는 것이 바람직하다. The selectively separated precipitate may be washed and dried. The washing may be performed using distilled water, alcohol such as ethanol or isopropyl alcohol, or the like. The ultrasonic treatment may be performed while the cleaning is performed. The ultrasonic wave treatment may use a frequency of 20 to 40 kHz. The drying is preferably performed in a vacuum oven, and the drying is preferably performed at a temperature of about 40 to 200 DEG C for about 1 minute to about 6 hours.

이와 같은 방법으로 생성된 분말은 산화금속 및 수산화금속의 혼재 상으로 존재하며, 이를 열처리(또는 하소(calcination))하여 순수한 금속산화물 분말을 얻을 수 있다. 상기 열처리는 공기(air), 산소(O2)와 같은 산화 분위기에서 금속산화물의 용융온도보다 낮은 온도인 200∼1,500℃, 더욱 바람직하게는 400∼1,000℃ 정도의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 증가할수록 금속산화물 분말의 입경이 커지는 경향이 있으며, 이를 고려하여 열처리 온도를 결정한다. 상기 열처리는 수산화금속이 충분히 산화될 수 있는 시간, 예컨대 10분∼12시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. The powder produced in this way exists as a mixture of metal oxide and metal hydroxide, and can be heat treated (or calcined) to obtain a pure metal oxide powder. The heat treatment is preferably carried out in the air (air), oxygen (O 2) and a low temperature of 200~1,500 ℃ than the melting temperature of the metal oxide in an oxidizing atmosphere, more preferably at a temperature of about 400~1,000 ℃. As the heat treatment temperature is increased, the particle size of the metal oxide powder tends to increase, and the heat treatment temperature is determined in consideration of this. The heat treatment is preferably carried out for a time for which the metal hydroxide can be sufficiently oxidized, for example, 10 minutes to 12 hours.

본 발명에 의하면, 전압차, 진동수, 전해질 수용액의 농도, 전해질 수용액의 온도, 열처리 온도 등을 조절하여 생성되는 금속산화물 분말의 입자 크기를 조절할 수 있고, 생성되는 금속산화물 분말은 10nm∼20㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. According to the present invention, it is possible to control the particle size of the metal oxide powder produced by adjusting the voltage difference, the frequency, the concentration of the electrolyte aqueous solution, the temperature of the electrolyte aqueous solution, the heat treatment temperature, and the like, And may have an average particle size.

또한, 본 발명에 의하면, 소량의 전해질과 탈이온수(Deionized water)를 사용하기 때문에 공정 중에 발생할 수 있는 유해물질이 거의 없고 단시간에 대량생산이 가능하다.In addition, according to the present invention, since a small amount of electrolyte and deionized water are used, there is almost no harmful substance that may occur during the process, and mass production is possible in a short time.

또한, 본 발명에 의하면, 강산의 사용이 없고, 소량의 전해질과 탈이온수를 사용하기 때문에 친환경적이고 공정이 간단하다.Further, according to the present invention, there is no use of a strong acid, and a small amount of electrolyte and deionized water are used, so that it is eco-friendly and the process is simple.

본 발명에 의해 제조된 금속산화물 분말은 반도체, 저항, 전지, 박막, 광학 코팅 등에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 산화인듐은 바이오센서, 반도체 등으로 사용될 수 있다. The metal oxide powder produced by the present invention can be used for semiconductors, resistors, batteries, thin films, optical coatings and the like. For example, indium oxide prepared according to the present invention can be used as a biosensor, a semiconductor, or the like.

금속산화물 분말은 반도체의 소결체나 소결막, 박막 등에 사용되고, 고온으로 가열된 산화 금속에 가스가 닫게 되면 전기전도도가 변하는 성질을 이용한 센서, 나노 크기로 변화함에 따른 표면적 증가로 인한 높은 효율의 촉매, 스퍼터링을 통한 코팅 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.
The metal oxide powder is used for a sintered body of a semiconductor, a sintered film, a thin film, etc., a sensor using a property of changing electric conductivity when a gas is closed to a metal oxide heated at a high temperature, a catalyst with high efficiency due to an increase in surface area, And coating by sputtering.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited to the following embodiments.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1에 도시된 이중 자켓 반응기에 탈이온수 1ℓ와 전해질인 수산화칼륨(KOH)(DUKSAN PURE CHEMICALS CO. LTD의 제품) 10mM을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하였다. 상기 교반은 탈이온수와 전해질이 충분히 섞일 수 있도록 10rpm 정도로 수행하였다. 1 liter of deionized water and 10 mM of potassium hydroxide (KOH) (product of DUKSAN PURE CHEMICALS CO. LTD.) Were added to the double jacket reactor shown in Fig. 1 and stirred to form an electrolyte aqueous solution. The stirring was carried out at about 10 rpm so that the deionized water and the electrolyte could be sufficiently mixed.

반응시킬 금속인 인듐(In)을 전해질 수용액에 담그고, 전원공급기(power supply)의 +극(양극)에 연결하였다. 전원공급기는 UNICORN TMI 사의 펄스형 직류 전원공급기를 사용하였다. Indium (In), the metal to be reacted, was immersed in the electrolyte solution and connected to the positive electrode (positive electrode) of the power supply. The power supply was a UNICORN TMI pulsed DC power supply.

스테인레스 스틸 메쉬(stainless steel mesh)(SUS 304, 60 메쉬(mesh), NILACO CO.)로 반응기 안쪽으로 인듐(In)의 주위를 둘러싸고, 전원공급기(power supply)의 -극(음극)과 연결하여 전해질 수용액에 노출된 인듐(In)의 모든 부분에 골고루 전류가 흐를 수 있게 하였다. Surround the indium (In) to the inside of the reactor with a stainless steel mesh (SUS 304, 60 mesh, NILACO CO.) And connect it to the negative pole of the power supply So that a uniform current can flow through all parts of the indium (In) exposed to the electrolyte aqueous solution.

아크 플라즈마 발생 시 많은 열이 발생되기 때문에 냉각기(Chiller)(THERMO SCIENTIFIC CO.)를 이용하여 전해질 수용액을 냉각시켜 주었다. 냉각기에 의해 냉각수가 순환되게 되고, 냉각수는 전해질 수용액이 흐르는 냉각실린더 외부를 흐르게 구비되어 전해질 수용액의 온도를 냉각시키게 된다. 냉각기를 통해 냉각실린더에 냉각수를 공급하고, 냉각실린더로 공급된 냉각수는 배출되어 냉각기로 유입되게 하여 냉각수가 냉각실린더를 순환되게 하였다. 상기 냉각기에 의해 반응기 내의 전해질 수용액의 온도가 20℃ 정도가 되도록 설정하였다. Since a lot of heat is generated when the arc plasma is generated, the electrolyte aqueous solution is cooled by using a chiller (THERMO SCIENTIFIC CO.). The cooling water is circulated by the cooler, and the cooling water flows outside the cooling cylinder through which the electrolyte aqueous solution flows, thereby cooling the temperature of the electrolyte aqueous solution. The cooling water is supplied to the cooling cylinder through the cooler, and the cooling water supplied to the cooling cylinder is discharged and introduced into the cooler, so that the cooling water is circulated through the cooling cylinder. The temperature of the electrolyte aqueous solution in the reactor was set to about 20 캜 by the cooler.

순환펌프(80)를 이용하여 전해질 수용액을 순환시켰다. 순환펌프(80)는 전해질 수용액을 반응기 내로 펌핑하여 공급하고 반응기로부터 배출된 전해질 수용액을 공급받아 다시 반응기 내로 펌핑하여 공급하는 역할을 한다. 순환펌프(80)로부터 펌핑된 전해질 수용액은 도관을 통해 반응기의 상부로 공급되고, 반응기 내의 전해질 수용액은 하부에 마련된 배출구를 배출되고 도관을 통해 순환펌프(80)로 유입되게 하였다. 전해질 수용액이 순환되는 과정에서 전해질 수용액은 냉각실린더를 통과하게 되고, 냉각실린더 내를 흐르면서 냉각실린더의 외부에 흐르는 냉각수에 의해 냉각되게 하였다. The circulation pump 80 was used to circulate the electrolyte aqueous solution. The circulation pump 80 pumps and supplies the electrolyte aqueous solution into the reactor, and supplies the electrolyte aqueous solution discharged from the reactor to the reactor to supply the aqueous solution. The aqueous electrolyte solution pumped from the circulation pump 80 is supplied to the upper part of the reactor through the conduit, and the aqueous electrolyte solution in the reactor is discharged through the conduit to the circulation pump 80. During the circulation of the electrolyte aqueous solution, the aqueous electrolyte solution was allowed to pass through the cooling cylinder, and was cooled by the cooling water flowing outside the cooling cylinder while flowing through the cooling cylinder.

인듐(In)에 인가되는 전압과 스테인레스 스틸 메쉬에 인가되는 전압의 전압차는 480V로 설정하였으며, 진동수는 100Hz로 설정하였다.The voltage difference between the voltage applied to the indium (In) and the voltage applied to the stainless steel mesh was set at 480 V and the frequency was set at 100 Hz.

10분 동안 반응시킨 후, 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해냈다. 침전물의 선택적 분리는 원심분리기를 이용하였다. 원심분리는 10,000rpm 정도의 회전속도로 수행하였다. After reacting for 10 minutes, the precipitate sitting in the electrolyte solution was selectively separated. Selective separation of the precipitate was carried out using a centrifuge. The centrifugation was carried out at a rotation speed of about 10,000 rpm.

선택적으로 분리해낸 침전물을 탈이온수로 세척하고 건조하여 분말을 얻었다. 상기 세척이 이루어지는 동안 5분 동안 초음파 처리를 수행하였다. 상기 건조는 진공 오븐(vacuum oven)에서 60℃의 온도로 10분 동안 수행하였다. The selectively separated precipitate was washed with deionized water and dried to obtain a powder. Ultrasonic treatment was performed for 5 minutes during the washing. The drying was carried out in a vacuum oven at a temperature of 60 DEG C for 10 minutes.

이렇게 생성된 분말은 도 2에 나타낸 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 통하여 산화인듐과 수산화인듐의 혼재 상으로 존재하는 것으로 나타났다. 도 2는 실시예 1에 따라 세척 후에 건조하여 얻은 분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다. 상기 분말에는 산화인듐과 수산화인듐 이외의 다른 상은 존재하지 않는 것으로 나타났다. The powder thus produced was found to exist in a mixed phase of indium oxide and indium hydroxide through X-ray diffraction (XRD) analysis shown in Fig. Fig. 2 is an X-ray diffraction (XRD) pattern of a powder obtained by drying after washing according to Example 1. Fig. The powders were found to be free of other phases than indium oxide and indium hydroxide.

건조하여 얻은 분말을 열처리하여 인듐산화물 나노분말을 얻었다. 상기 열처리는 수산화금속이 충분히 산화될 수 있도록 공기(air) 분위기에서 500℃ 정도의 온도에서 2시간 동안 수행하였다. The dried powder was heat-treated to obtain indium oxide nano powder. The heat treatment was performed at a temperature of about 500 캜 for 2 hours in an air atmosphere so that the metal hydroxide could be sufficiently oxidized.

도 3은 실시예 1에 따라 열처리 후에 얻은 인듐산화물 나노분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다. 도 3의 X-선회절 분석으로부터 순수한 인듐산화물 나노분말이 합성되었음을 확인할 수 있었다. FIG. 3 is a view showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of indium oxide nano powder obtained after heat treatment according to Example 1. FIG. From the X-ray diffraction analysis of FIG. 3, it was confirmed that pure indium oxide nano powder was synthesized.

도 4는 실시예 1에 따라 열처리 후에 얻은 인듐산화물 나노분말의 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 사진이다. 4 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the indium oxide nano powder obtained after the heat treatment according to Example 1. Fig.

도 4를 참조하면, 합성된 인듐산화물 나노분말은 육면체(cubic) 형태를 이루고 있으며, 약 50nm의 크기를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 전과 후에 분말의 입경이나 외형에는 크게 변화가 없었다.
Referring to FIG. 4, it was confirmed that the synthesized indium oxide nanopowder had a cubic shape and had a size of about 50 nm. Before and after the heat treatment, the particle diameter and outer shape of the powder did not change significantly.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

도 1에 도시된 이중 자켓 반응기에 탈이온수 1ℓ와 전해질인 수산화칼륨(KOH)(DUKSAN PURE CHEMICALS CO. LTD의 제품) 10mM을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하였다. 상기 교반은 탈이온수와 전해질이 충분히 섞일 수 있도록 10rpm 정도로 수행하였다. 1 liter of deionized water and 10 mM of potassium hydroxide (KOH) (product of DUKSAN PURE CHEMICALS CO. LTD.) Were added to the double jacket reactor shown in Fig. 1 and stirred to form an electrolyte aqueous solution. The stirring was carried out at about 10 rpm so that the deionized water and the electrolyte could be sufficiently mixed.

반응시킬 금속인 마그네슘(Mg)을 전해질 수용액에 담그고, 전원공급기(power supply)의 +극(양극)에 연결하였다. 전원공급기는 UNICORN TMI 사의 펄스형 직류 전원공급기를 사용하였다. The magnesium (Mg) to be reacted was immersed in the electrolyte aqueous solution and connected to the positive electrode (positive electrode) of the power supply. The power supply was a UNICORN TMI pulsed DC power supply.

스테인레스 스틸 메쉬(stainless steel mesh)(SUS 304, 60 메쉬(mesh), NILACO CO.)로 반응기 안쪽으로 마그네슘(Mg)의 주위를 둘러싸고, 전원공급기(power supply)의 -극(음극)과 연결하여 전해질 수용액에 노출된 마그네슘(Mg)의 모든 부분에 골고루 전류가 흐를 수 있게 하였다. It surrounds the magnesium (Mg) inside the reactor with a stainless steel mesh (SUS 304, 60 mesh, NILACO CO.) And connects to the negative pole of the power supply So that an even current can flow through all portions of magnesium (Mg) exposed to the electrolyte aqueous solution.

아크 플라즈마 발생 시 많은 열이 발생되기 때문에 냉각기(Chiller)(THERMO SCIENTIFIC CO.)를 이용하여 전해질 수용액을 냉각시켜 주었다. 냉각기에 의해 냉각수가 순환되게 되고, 냉각수는 전해질 수용액이 흐르는 냉각실린더 외부를 흐르게 구비되어 전해질 수용액의 온도를 냉각시키게 된다. 냉각기를 통해 냉각실린더에 냉각수를 공급하고, 냉각실린더로 공급된 냉각수는 배출되어 냉각기로 유입되게 하여 냉각수가 냉각실린더를 순환되게 하였다. 상기 냉각기에 의해 반응기 내의 전해질 수용액의 온도가 20℃ 정도가 되도록 설정하였다. Since a lot of heat is generated when the arc plasma is generated, the electrolyte aqueous solution is cooled by using a chiller (THERMO SCIENTIFIC CO.). The cooling water is circulated by the cooler, and the cooling water flows outside the cooling cylinder through which the electrolyte aqueous solution flows, thereby cooling the temperature of the electrolyte aqueous solution. The cooling water is supplied to the cooling cylinder through the cooler, and the cooling water supplied to the cooling cylinder is discharged and introduced into the cooler, so that the cooling water is circulated through the cooling cylinder. The temperature of the electrolyte aqueous solution in the reactor was set to about 20 캜 by the cooler.

순환펌프(80)를 이용하여 전해질 수용액을 순환시켰다. 순환펌프(80)는 전해질 수용액을 반응기 내로 펌핑하여 공급하고 반응기로부터 배출된 전해질 수용액을 공급받아 다시 반응기 내로 펌핑하여 공급하는 역할을 한다. 순환펌프(80)로부터 펌핑된 전해질 수용액은 도관을 통해 반응기의 상부로 공급되고, 반응기 내의 전해질 수용액은 하부에 마련된 배출구를 배출되고 도관을 통해 순환펌프(80)로 유입되게 하였다. 전해질 수용액이 순환되는 과정에서 전해질 수용액은 냉각실린더를 통과하게 되고, 냉각실린더 내를 흐르면서 냉각실린더의 외부에 흐르는 냉각수에 의해 냉각되게 하였다. The circulation pump 80 was used to circulate the electrolyte aqueous solution. The circulation pump 80 pumps and supplies the electrolyte aqueous solution into the reactor, and supplies the electrolyte aqueous solution discharged from the reactor to the reactor to supply the aqueous solution. The aqueous electrolyte solution pumped from the circulation pump 80 is supplied to the upper part of the reactor through the conduit, and the aqueous electrolyte solution in the reactor is discharged through the conduit to the circulation pump 80. During the circulation of the electrolyte aqueous solution, the aqueous electrolyte solution was allowed to pass through the cooling cylinder, and was cooled by the cooling water flowing outside the cooling cylinder while flowing through the cooling cylinder.

마그네슘(Mg)에 인가되는 전압과 스테인레스 스틸 메쉬에 인가되는 전압의 전압차는 480V로 설정하였으며, 진동수는 100Hz로 설정하였다.The voltage difference between the voltage applied to magnesium (Mg) and the voltage applied to the stainless steel mesh was set at 480 V and the frequency was set at 100 Hz.

10분 동안 반응시킨 후, 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해냈다. 침전물의 선택적 분리는 원심분리기를 이용하였다. 원심분리는 10,000rpm 정도의 회전속도로 수행하였다. After reacting for 10 minutes, the precipitate sitting in the electrolyte solution was selectively separated. Selective separation of the precipitate was carried out using a centrifuge. The centrifugation was carried out at a rotation speed of about 10,000 rpm.

선택적으로 분리해낸 침전물을 탈이온수로 세척하고 건조하여 분말을 얻었다. 상기 세척이 이루어지는 동안 5분 동안 초음파 처리를 수행하였다. 상기 건조는 진공 오븐(vacuum oven)에서 60℃의 온도로 10분 동안 수행하였다. The selectively separated precipitate was washed with deionized water and dried to obtain a powder. Ultrasonic treatment was performed for 5 minutes during the washing. The drying was carried out in a vacuum oven at a temperature of 60 DEG C for 10 minutes.

이렇게 생성된 분말은 도 5에 나타낸 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 통하여 산화마그네슘과 수산화마그네슘의 혼재 상으로 존재하는 것으로 나타났다. 도 5는 실시예 2에 따라 세척 후에 건조하여 얻은 분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다. 상기 분말에는 산화마그네슘과 수산화마그네슘 이외의 다른 상은 존재하지 않는 것으로 나타났다. The powder thus produced was found to exist in a mixed phase of magnesium oxide and magnesium hydroxide through X-ray diffraction (XRD) analysis shown in FIG. 5 is an X-ray diffraction (XRD) pattern of a powder obtained by drying after washing according to Example 2. Fig. The powders were found to be free of other phases than magnesium oxide and magnesium hydroxide.

건조하여 얻은 분말을 열처리하여 마그네슘산화물 나노분말을 얻었다. 상기 열처리는 수산화금속이 충분히 산화될 수 있도록 공기(air) 분위기에서 500℃ 정도의 온도에서 2시간 동안 수행하였다. The dried powder was heat-treated to obtain a magnesium oxide nano powder. The heat treatment was performed at a temperature of about 500 캜 for 2 hours in an air atmosphere so that the metal hydroxide could be sufficiently oxidized.

도 6은 실시예 2에 따라 열처리 후에 얻은 마그네슘산화물 나노분말의 X-선회절(XRD) 패턴을 보여주는 도면이다. 도 6의 X-선회절 분석으로부터 순수한 마그네슘산화물 나노분말이 합성되었음을 확인할 수 있었다. 6 is a diagram showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of a magnesium oxide nano powder obtained after heat treatment according to Example 2. Fig. From the X-ray diffraction analysis of FIG. 6, it was confirmed that a pure magnesium oxide nano powder was synthesized.

도 7은 실시예 2에 따라 열처리 후에 얻은 마그네슘산화물 나노분말의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. 7 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the magnesium oxide nano powder obtained after the heat treatment according to Example 2. Fig.

도 7을 참조하면, 합성된 마그네슘산화물 나노분말은 구형에 가까운 형태를 이루고 있으며, 약 80nm의 크기를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 열처리 전과 후에 분말의 입경이나 외형에는 크게 변화가 없었다.
Referring to FIG. 7, it was confirmed that the synthesized magnesium oxide nano powder had a spherical shape and had a size of about 80 nm. Before and after the heat treatment, the particle diameter and outer shape of the powder did not change significantly.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, This is possible.

10: 반응기
12: 배출구
20: 전원공급기(power supply)
30: 전해질 수용액
40: 제1 기재
50: 제2 기재
60: 냉각기
70: 냉각실린더
80: 순환펌프
85: 도관10: Reactor
12: Outlet
20: Power supply
30: electrolyte aqueous solution
40: first substrate
50: second substrate
60: cooler
70: cooling cylinder
80: circulation pump
85: conduit

Claims (10)

(a) 반응기에 탈이온수와 전해질을 첨가하고 교반하여 전해질 수용액을 형성하는 단계;
(b) 반응시킬 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제1 기재를 상기 전해질 수용액에 담그고 전원공급기의 양극에 연결하는 단계;
(c) 상기 제1 기재보다 산화환원 전위가 작고 상기 제1 기재보다 내부식성이 큰 금속 또는 금속합금 재질로 이루어진 제2 기재를 상기 전원공급기의 음극에 연결하는 단계;
(d) 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이의 전압차를 설정하고 상기 전원공급기를 작동시켜 상기 제1 기재에서 산화 반응이 시작되게 하는 단계;
(e) 상기 제1 기재 표면에서 전기방전이 일어나면서 아크 플라즈마가 형성되고 상기 아크 플라즈마에 의해 상기 제1 기재 표면에서 금속산화물이 형성되면서 상기 제1 기재 표면으로부터 떨어져 나와 상기 전해질 수용액에 침전되는 단계;
(f) 상기 전해질 수용액에 가라앉아 있는 침전물을 선택적으로 분리해내는 단계; 및
(g) 선택적으로 분리해낸 침전물을 산화 분위기에서 열처리하여 금속산화물 분말을 수득하는 단계를 포함하며,
상기 전해질은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 시트르산나트륨, 물유리 및 피로인산나트륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하고,
상기 양극과 상기 음극 사이의 전압차는 100∼800V 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
(a) adding deionized water and an electrolyte to a reactor and stirring to form an electrolyte aqueous solution;
(b) immersing a first substrate made of a metal or a metal alloy material to be reacted in the aqueous electrolyte solution and connecting the first substrate to the anode of the power supply;
(c) connecting a second substrate made of a metal or a metal alloy material having a smaller oxidation-reduction potential to the first substrate and higher in corrosion resistance than the first substrate to the cathode of the power supply;
(d) setting a voltage difference between the first substrate and the second substrate and operating the power supply to cause the oxidation reaction to start in the first substrate;
(e) an arc plasma is formed as an electric discharge occurs on the surface of the first base material, and the metal oxide is formed on the surface of the first base material by the arc plasma, and is deposited on the electrolyte aqueous solution ;
(f) selectively separating sediments sitting in the aqueous electrolyte solution; And
(g) heat treating the selectively separated precipitate in an oxidizing atmosphere to obtain a metal oxide powder,
Wherein the electrolyte comprises at least one material selected from potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium citrate, water glass, and sodium pyrophosphate,
Wherein the voltage difference between the anode and the cathode is controlled in the range of 100 to 800 V.
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 상기 전원공급기의 전원은 교류 또는 펄스형 직류이고, 상기 교류 또는 펄스형 직류의 진동수는 10∼4000Hz 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method of claim 1, wherein in the step (e), the power source of the power source is AC or pulsed DC, and the frequency of the AC or pulsed DC is controlled in a range of 10 to 4000 Hz. Way.
제1항에 있어서, 상기 제1 기재는 인듐(In), 마그네슘(Mg), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 코발트(Co) 및 철(Fe) 중에서 선택된 1종 이상의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the first substrate is formed of a material selected from the group consisting of In, Mg, Sn, Al, Zn, Ti, Ni, Mo), cobalt (Co), and iron (Fe), or an alloy thereof.
제1항에 있어서, 상기 제2 기재는 그물망 형태의 스테인레스 스틸, 탄소(C) 재질의 전도성 물질, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir) 또는 금(Au)으로 이루어지고,
상기 제2 기재는 상기 제1 기재의 주위를 둘러싸게 구비되어 상기 전해질 수용액에 노출된 상기 제1 기재에서 고르게 전류가 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the second substrate is made of stainless steel, a conductive material made of carbon (C), platinum (Pt), palladium (Pd), iridium (Ir), or gold (Au)
Wherein the second base material is provided so as to surround the periphery of the first base material so that current is evenly flowed through the first base material exposed to the electrolyte aqueous solution.
제1항에 있어서, 상기 전해질 수용액의 전해질 농도는 1∼100mM을 이루는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method for producing a metal oxide powder according to claim 1, wherein the electrolyte concentration of the electrolyte aqueous solution is 1 to 100 mM.
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 상기 전해질 수용액의 온도는 10∼60℃ 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the aqueous electrolyte solution is maintained at a temperature ranging from 10 to 60 ° C in the step (e).
제1항에 있어서, 순환펌프를 이용하여 전해질 수용액을 펌핑하여 상기 반응기의 상부로 공급하고, 상기 반응기 내의 전해질 수용액은 하부에 마련된 배출구로 배출되어 상기 순환펌프로 유입되게 함으로써 전해질 수용액을 순환시키는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the aqueous electrolyte solution is pumped to the upper portion of the reactor using a circulation pump, and the aqueous electrolyte solution in the reactor is discharged through an outlet provided at the lower portion to be introduced into the circulation pump to circulate the aqueous electrolyte solution Wherein the metal oxide powder is a metal oxide powder.
제7항에 있어서, 상기 배출구로부터 배출된 전해질 수용액은 상기 배출구와 상기 순환펌프 사이에 마련된 냉각실린더를 통과하게 하고, 상기 냉각실린더는 냉각기에 연결되어 냉각수가 흐르게 하여 상기 냉각실린더를 통과하는 전해질 수용액을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
8. The method according to claim 7, wherein the electrolytic aqueous solution discharged from the discharge port passes through a cooling cylinder provided between the discharge port and the circulation pump, and the cooling cylinder is connected to a cooler, And the metal oxide powder is cooled.
제1항에 있어서, 상기 전압차, 진동수, 상기 전해질 수용액의 농도 및 상기 전해질 수용액의 온도를 조절하여 생성되는 금속산화물 분말의 입자 크기를 조절하고,
상기 금속산화물 분말은 10nm∼20㎛의 평균 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.
The method according to claim 1, wherein the particle size of the metal oxide powder is controlled by adjusting the voltage difference, the frequency, the concentration of the electrolyte aqueous solution, and the temperature of the aqueous electrolyte solution,
Wherein the metal oxide powder has an average particle size of 10 nm to 20 占 퐉.
제1항에 있어서, 상기 열처리는 200∼1,500℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 금속산화물 분말의 제조방법.The method for producing a metal oxide powder according to claim 1, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 200 to 1,500 ° C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2736498B2 (en) * 1993-05-26 1998-04-02 株式会社ジャパンエナジー Method for producing indium oxide-tin oxide powder
JPH10204669A (en) * 1997-01-16 1998-08-04 Mitsubishi Materials Corp Production of indium oxide powder
JP2013216934A (en) * 2012-04-06 2013-10-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Method for producing electrolytic copper powder, method for producing copper ii oxide fine powder, and method for feeding copper ion of aqueous copper sulfate solution

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