KR20110064130A - 광촉매로 유용한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광촉매로 유용한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체와 티타늄(Ⅳ) 전구체를 원료로 사용하여 졸-겔법에 의해 제조한 나노입자로서, 400℃ 내지 600℃ 온도로 열처리한 후에도 아나타제 결정상으로 존재하여 열적 안정성이 우수하고, 자외선 내지 가시광선의 넓은 파장영역에서 그리고 광이 조사되지 아니하는 조건에서는 축광체에 저장된 에너지를 이용하여 지속적으로 광활성을 나타내는 신규의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
광촉매, 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자, 티타늄(Ⅳ) 전구체, 졸-겔법
Description
본 발명은 광촉매로 유용한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체와 티타늄(Ⅳ) 전구체를 원료로 사용하여 졸-겔법에 의해 제조한 나노입자로서, 400℃ 내지 600℃ 온도로 열처리한 후에도 아나타제 결정상으로 존재하여 열적 안정성이 우수하고, 자외선 내지 가시광선의 넓은 파장영역에서 그리고 광이 조사되지 아니하는 조건에서는 축광체에 저장된 에너지를 이용하여 지속적으로 광활성을 나타내는 신규의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이산화티타늄은 광촉매로서 수(水)중 유기오염물 제거, 공기 정화, 악취 제거, 먼지 제거 및 서리 방지 등의 용도로 널리 사용되어 왔다. 즉, 이산화티타 늄 입자에 자외선을 조사하면 입자표면에서 산화-환원반응이 일어나며, 이러한 현상은 물로부터 유기오염물을 제거하는데 유용하게 쓰인다. 그리고, 이산화티타늄 입자 표면에서는 산소원자 분리현상이 일어나며, 이러한 초 친수성은 자기정화, 먼지제거 및 서리방지에 유용하게 쓰인다. 광촉매로 사용되는 이산화티타늄은 35 nm 이하의 결정크기를 갖는 대부분 아나타제 결정상으로 존재한다. 아나타제 결정상을 갖는 이산화티타늄은 자외선 영역 (파장 < 388 nm)과 일치하는 3.2 eV의 밴드갭을 가지고 있으므로, 이산화티타늄은 자외선의 조사에만 광촉매 활동을 한다.
잘 알려진 것과 같이 태양열 중 지표면에 도달하는 자외선은 불과 3∼5% 정도이다. 따라서, 자외선의 조사에만 광촉매 활성을 나타내는 이산화티타늄의 광흡수 성질은 개선이 요구된다. 이러한 이산화티타늄의 광흡수 성질을 증진시키기 위한 방법으로서, Fe, Cr과 같은 전이금속을 주입하거나 또는 질소를 첨가하여 가시광선 영역에서도 광촉매 반응이 일어나도록 하는 방법이 알려져 있다. 그러나, 이 방법에 의하면 이산화티타늄 안에 이종분자가 첨가되고 전자-정공 재결합이 증가되어 결과적으로는 광촉매 반응이 급격히 감소하는 것으로 알려져 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 광촉매로서 이용되는 이산화티타늄은 자외선 조사 영역에 국한되어 광촉매 활성을 나타내는 바, 보다 폭 넓은 광파장 영역에서 광촉매 활성을 나타내는 새로운 광촉매의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 보다 넓은 광파장 영역에서 광촉매 활성을 나타내어 태양에너지의 이용효율을 극대화함은 물론이고, 빛의 흡수 및 저장능이 우수하여 빛이 조사되지 아니하는 조건에서도 지속적으로 광촉매 활성을 나타내는 신규 광촉매와 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 기술과제 해결을 위하여, 본 발명은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체와 이산화티타늄으로 이루어진 복합 나노입자를 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 400℃ 내지 600℃ 온도로 열처리되어 자외선 내지 가시광선의 넓은 광파장 영역에서 광촉매 활성을 나타내는 상기한 복합 나노입자를 광촉매로 이용하는 용도를 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 축광체를 에탄올에 분산시켜 초음파 분해하는 단계; 상기 축광체가 분산된 에탄올 용액에 산(acid)과 물을 첨가하여 pH 3∼5의 산 용액을 제조하는 단계; 상기 산 용액에 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액을 첨가하여 침전물을 생성시키는 단계; 및 상기 침전물을 여과, 세척, 건조 및 소성하여 축광체와 이산화티타늄의 복합 나노입자를 얻는 단계; 를 포함하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법을 그 특징으로 한다.
본 발명에서는 졸-겔법을 이용하여 축광체와 이산화티타늄으로 이루어진 복합 나노입자를 성공적으로 제조하는 것이 가능해졌다.
본 발명의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 자외선 내지 가시광선의 넓은 광파장 영역에서 광촉매 활성을 나타내므로 태양광 이용효율을 극대화하는 효과를 얻고 있고, 빛이 조사되지 아니하는 조건에서도 지속적으로 광촉매 활성을 나타내므로 광촉매로서 그 효용성이 증가된 효과를 얻고 있다.
본 발명의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 그 입자크기가 나노사이즈로 작아서 광분해하는 동안 전자-정공 재조합의 최소화는 밴드갭 에너지를 증가시키며, 또한 입자크기 감소에 의한 표면적 증가로 나노입자 표면에의 오염물질 흡착률을 증가시켜 광분해 효능이 향상되는 효과를 얻고 있다.
본 발명의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 유기오염물질로서 메틸렌블루 (MB)의 광분해 특성이 우수한 효과를 얻고 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 이산화티타늄 나노입자 제조 과정 중에 티타늄 전구체와 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체를 원료물질로 사용하여 졸-겔법으로 제조된 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자에 관한 것이다.
본 발명의 복합 나노입자는 자외선 내지 가시광선 영역에서 광촉매 활성을 나타내는 바, 기존 이산화티타늄 광촉매가 자외선 영역에 국한되어 촉매활성을 보였는데 반하여 본 발명의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 넓은 광파장 영역에서 촉매활성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 복합 나노입자는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체의 사용으로 하루 종일 환경과 내부의 에너지를 보존하는 기능을 할 수 있다.
본 발명이 광촉매 제조시에 원료로 선택 사용하는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체는 빛을 흡수하거나 저장하는 무기소재로, 광촉매에 빛을 조사하지 않더라도 축광체에 저장된 빛을 광촉매에 제공하여 광촉매가 지속적으로 광촉매 활성을 나타낼 수 있다. CaAl2O4:Eu2+,Dy3+ 축광체는 탄산칼슘 (CaCO3)과 알루미나 (Al2O3)를 주요 원료로 하면서 유로피움 (Eu) 및 네오디움 (Nd)으로 도핑된 청색 형광체로 알려져 있다. [일본 세라믹스 41 (2006), No.8] CaAl2O4:Eu2+,Dy3+ 축광체는 청색 발광성 축광체로 가시광선 내지 자외선 영역에서 안정성을 유지하고, 환경유해물질을 사용하지 않으며, 다른 산화물 형광체에 비해 청색 발광휘도 및 잔광특성이 우수하다는 장점을 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명에서는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법으로서 졸-겔법을 선택 적용한데 그 특징이 있다. 졸-겔법은 매우 짧은 시간과 간단한 장비 로도 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자를 제조하는 것이 가능하다. 본 발명이 특징으로 하는 졸-겔법에 의한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법에 대한 개략적인 공정도를 도 1로서 첨부하였다.
도 1에 나타낸 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법을 각 과정별로 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 축광체를 에탄올에 분산시킨 다음 1 분 내지 1 시간 동안 초음파 분해한다. 본 발명에서 사용되는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체는 자외선 내지 가시광선을 흡수 및 저장능을 갖는 무기소재로서 소성과정에서 이산화티타늄의 결정상이 아나타제 (anatase) 결정상으로부터 루타일 (rutile) 결정상으로 변형되는 상변화를 제어하는 역할을 한다. 이로써 제조된 복합 나노입자는 400℃ 내지 600℃의 소성 조건은 물론이고, 600℃ 이상의 고온에서도 아나타제 이산화티타늄 나노 입자상의 열 안정성을 유지하게 된다.
그런 다음, 상기 축광체가 분산된 에탄올 용액에 산(acid)과 물을 넣어 용액의 pH를 3 내지 5 범위로 조절된 산 용액을 제조한다. 이때, 산(acid)과 물은 용액의 산도 조절을 위해 사용되는 것으로, 축광체 1 중량부를 기준으로 물은 2 ∼ 10 중량부, 빙초산은 0.01 ∼ 1 중량부를 넣을 수 있다. 산(acid)은 염산, 황산, 인산, 아세트산 등을 비롯한 통상의 무기산 또는 유기산으로부터 선택 사용할 수 있으며, 이들 산의 종류 및 사용량은 용액의 산도를 조절할 수 있는 범위내에서 적절히 선택될 수 있다.
그런 다음, 상기 산 용액에 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액을 첨가하여 침전물을 생성시킨다. 상기 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액은 에탄올에 티타늄(Ⅳ) 전구체를 혼합하여 제조된 용액으로, 이때 티타늄(Ⅳ) 전구체로는 티타늄 아세테이트, 티타늄 니트레이트, 티타늄 설페이트, 티타늄 C1-C6 알콕사이드 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 티타늄(Ⅳ) 전구체로 티타늄 이소프로폭사이드를 사용한 예를 대표적으로 예시하였다. 또한, 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액을 첨가한 후에는 30℃ 내지 80℃ 온도에서 10분 내지 1시간동안 격렬하게 교반해준다.
그런 다음, 상기 침전물을 여과, 세척, 건조 및 소성하여 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자를 얻는다. 보다 구체적으로는 상기 침전물을 여과하고, 에탄올과 증류수로 세척한 후에 60℃ 내지 90℃ 오븐에서 15시간 내지 30시간 동안 건조한다. 그리고, 상온에서 12시간 이상 보관한 후에 400℃ 내지 600℃에서 1시간 내지 5시간 동안 열처리 소성하여 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자를 얻는다. 상기한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 400℃ 내지 600℃ 온도로 열처리한 후에도 아나타제 결정상으로 존재함을 X선 회절 분석을 통해 확인하였으며, 이로써 본 발명에 따른 졸-겔 방법으로 제조된 나노입자는 열적 안정성이 충분히 확보됨을 알 수 있었다.
이상의 제조방법으로 얻어진 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 물리화학적 특성 분석은 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 예를 들면, X선 회절 분석기로 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 평균입자크기를 측정하고, 상온에서 준 비한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 밴드갭 에너지를 조사하기 위해 250∼880 nm 범위에서 UV/DRS를 측정하였다. 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자 분말은 KBr 펠렛으로 제조하여 4000∼200 ㎝-1 범위에서 FT-IR을 측정하였다.
축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 미세구조와 조직은 주사전자현미경, 투과전자현미경으로 측정하였는 바, 축광체 표면에 이산화티타늄 나노입자들이 잘 분산되어 작은 입자크기의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자가 얻어졌음을 확인할 수 있었다. 촉매의 표면특성 (BET법), 기공의 체적과 평균기공의 지름 (BJH법)은 질소 흡착 및 탈착에 의해 결정된다. 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 높은 표면적과 밴드갭 에너지를 보여준다. 복합 나노입자의 광촉매 활성은 메틸렌블루 광분해 정도로서 평가하였으며, 광분해 정도는 분광광도기를 사용하여 측정하였다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 졸-겔법을 이용한 이산화티타늄 나노입자의 합성
에탄올 (225 g, Merck, 99.7%), 증류수 (DI, 6.8 g), 빙초산 (0.07 g)을 혼합하고 10분 동안 충분히 교반한 후, 35 g의 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드 (TIP, Ti(OC3H7)4, Aldrich, 97%)를 교반하면서 한 방울씩 약 20분 동안 첨가하였다. TIP 전구체를 첨가하자마자 이산화티탄(TiO2) 나노입자의 하얀색 침전물이 형성되었다. 이 침전물을 1시간 동안 초음파 분해처리를 하고 상온에서 약 40분 동안 유지하였다. 상기 침전물은 여과하여 이산화티탄(TiO2) 나노입자를 수득하고, 증류수로 세척한 후 80℃ 건조기에서 약 24시간 건조하였다. 건조된 이산화티탄(TiO2) 나노입자를 분당 2℃의 승온 속도로 400℃에서 3시간 열처리하였다.
실시예 2 : 졸-겔법을 이용한 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 합성
축광체 (CaAl2O4:Eu2+,Nd3+, 1.0 g)를 에탄올 (75 mL, Merck, 99.7%)에 분산시키고 50분 동안 초음파 분해처리 한 다음, 증류수 (3.5 g)와 빙초산 (0.035 g)을 첨가하고 10분간 교반하였다. 티타늄(Ⅳ) 이소프로폭사이드 (TIP, Ti(OC3H7)4, Aldrich, 97%)와 0.24 M의 에탄올 (75 mL)에 교반을 하면서 약 20분 동안 한 방울씩 넣었다. 이때, 축광체 : TiO2 의 중량비는 1 : 3.4로 유지하였다. 50℃에서 5분간 교반하고 70℃ 오븐에서 12시간 건조시키면, 흰색의 침전물이 빠르게 형성되었다. 침전물을 여과하고 에탄올, 증류수 순서로 세척하였다. 이 침전물을 24시간 동안 80℃ 오븐에서 건조시키고 400℃에서 3시간 열처리하여, CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자를 얻었다.
실시예 3 : 광분해 활성 실험
상기 실시예 2에서 제조된 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 광 활성을 확인하기 위해, 상기 복합 나노입자가 포함된 수용액을 이용하여 메틸렌블루 (MB) (C16H18CIN3S)의 광분해 정도를 평가하였다.
약 665 nm에서 최대 흡광도를 나타내는 5 ppm의 메틸렌 블루 수용액 (1.8ㅧ10-5 M, 1000 mL)을 준비하여 광촉매 반응장치에 넣었다. 그리고, 메틸렌블루 수용액 (1000 mL)에 상기 실시예 2에서 제조된 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자 (400 mg, 0.04 중량%)를 분산시켰다. 1분 후, 9 W의 수은 램프 (388 nm보다 적은 파장)를 수용액에 조사하였다. 수용액 5 mL에 채취하여 원심분리기(3,000rpm)로 분리하여 수용액만을 얻었다. 200∼800 nm 파장범위에서 자외선-가시광선 분광광도기 (UV-Visible) (2401 PC, Shimadzu)를 사용하여 측정하였다.
결과 및 고찰 :
CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 특성은 X선 회절 분석, 자외선-가시광선 분광광도기, 적외선 분광광도기, 주사전자현미경, 투과전자현미경과 비표면적 분석기 (BET)를 사용하여 확인하였다.
도 2는 400℃와 600℃에서 소성한 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 X선 회절 분석패턴으로, 복합 나노입자에 아나타제 결정상이 존재함을 알 수 있다. 또한, X선 회절 분석패턴에 의하면 이산화티탄 나노결정 입자크기가 대략 13 nm으로, 실시예 1에서 의해 축광체 없이 졸-겔 방법으로 제조된 이산화티타늄 나노입자 (∼21 nm)와 비교하여 입자크기가 더 감소한 것을 알 수 있었다. 이로써, CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자는 축광체 표면에 티타니아 나노입자가 형성될 때 입자크기가 작아지면서 분산되는 효과가 있어 광촉매의 비표면적이 증가하게 되므로 결국 광촉매 활성이 증대되는 효과가 있다.
도 3은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 자외선-가시광선 분광광도기 스펙트럼으로, 명확히 393∼417 nm의 청색 파장 영역에서 흡수함을 보여준다. 그리고, 이산화티타늄 시료는 메틸렌블루 (MB)가 광분해하는 동안 전자-정공 재결합이 극소화되기 때문에 밴드갭 에너지 (3.16 eV)의 증가를 나타낸다.
도 4는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자(실시예 2)과 이산화티타늄 분 말(실시예 1) 각각의 자외선 분광광도기(FT-IR) 스펙트럼이다. 이산화티타늄 진동은 200∼800 ㎝-1의 범위에서 나타났고, O-H의 스트레칭 진동특성과 물 분자흡착 밴드 진동은 약 3405∼3415 ㎝-1과 1630∼1635 ㎝-1에서 각각 나타났다.
도 5 및 도 6은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자에 대한 주사전자현미경 (SEM) 사진과 투과전자현미경 (TEM) 사진이다. 사진에 의하면, 축광체-이산화티타늄의 나노입자는 10∼15 nm의 평균결정크기를 갖는 구형 입자임을 알 수 있었다. SEAD 패턴에서 뚜렷한 고리와 밝은 점은 좋은 결정상임을 보여준다. 우수한 분산도를 가진 이산화티타늄 나노결정이 축광체 표면에 존재하고 있다.
도 7은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자에 대한 EDS 사진이다.
도 8은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 비표면적과 기공크기 분포곡선을 나타낸 것이다. BRJ 방법의 흡착 분기로부터 기공크기의 분포곡선을 계산하고 축광체 이산화티탄의 질소 흡-탈착 등온선의 일치는 도 8과 같이 두 곡선은 이력현상의 증가로 흡착곡선이 감소하는 모양을 보여준다. 입자들 마다 기공의 모양이 다양하여 이산화티타늄의 기공이 동일한 모양을 갖지 않은 상태로 존재한다고 할 수 있다. 이 기공들은 광촉매가 활동하는 동안 메틸렌블루의 분자 확산속도를 빠르게 할 것이다. 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 비표면적은 178.31 m2/g이다.
도 9는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자의 시간에 따른 메틸렌블루 (MB) 수용액의 광분해 정도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자(실시예 2), 상용의 이산화티타늄 (TiO2) (Degussa, P-25) 나노입자, 및 이산화티타늄 (TiO2) 나노입자(실시예 1)에 자외선(365 nm)을 조사시켜 메틸렌블루의 광분해 정도를 나타낸 그래프이다. CaAl2O4:Eu2+,Nd3+-TiO2 복합 나노입자는 상용의 이산화티타늄 또는 이산화티타늄 나노입자에 비하여 자외선을 조사했을 때 보다 빨리 분해능을 갖고 있음을 알 수 있다. 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 60분 동안 메틸렌블루를 약 80% 분해하였는데, 이것은 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자가 광촉매 효율이 매우 우수함을 나타낸다. 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 우수한 광촉매 효율은 입자크기 감소, 전자-정공 재결합의 최소화, 표면적 증가와 광촉매 표면의 메틸렌블루 광촉매 흡착의 증가에 기인한 것이다. 표면의 광촉매 활동의 증가는 결국 축광체의 역할로 광촉매 활동이 증가되었다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 광촉매로서 유용하며, 자외선 조사하는 조건에서는 광촉매 활성이 보다 증진되는 특성을 나타낸다.
따라서, 본 발명의 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자는 유기 오염물 제거 등을 목적으로 하는 광촉매로서 유용하다.
도 1은 졸-겔법에 의하여 축광체와 이산화티타늄의 복합 나노입자를 제조하는 과정에 대한 개략도이다.
도 2는 400℃와 600℃에서 각각 열처리한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 X선 회절 분석패턴이다.
도 3은 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자와 이산화티타늄 입자의 자외선-가시광선 (UV-vis) 확산반사스펙트럼이다.
도 4는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자와 이산화티타늄 입자의 적외선 분광광도기 (FT-IR) 스펙트럼이다.
도 5는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 주사전자현미경 (SEM) 사진이다.
도 6은 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 투과전자현미경 (TEM) 사진이다.
도 7은 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 EDS 사진이다.
도 8은 400℃에서 열처리한 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 비표면적과 기공크기의 분포곡선을 나타낸 것이다.
도 9는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 시간에 따른 메틸렌블루 (MB)의 분해 그래프이다.
도 10은 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자와 이산화티타늄 입자에 자외선을 조사시켜 메틸렌블루의 분해를 비교한 그래프이다.
Claims (10)
- CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 축광체와 이산화티타늄의 복합 나노입자.
- 청구항 1에 있어서,400℃ 내지 600℃ 온도로 소성하여 아나타제 결정상으로 존재하는 것을 특징으로 하는 복합 나노입자.
- 청구항 1에 있어서,자외선 내지 가시광선 영역에서 광분해 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 복합 나노입자.
- 상기 청구항 1 내지 3항 중에서 선택된 어느 한 항의 복합 나노입자인 것을 특징으로 하는 광촉매.
- 청구항 4에 있어서,유기오염물질 제거에 이용되는 광촉매.
- 축광체를 에탄올에 분산시켜 초음파 분해하는 단계;상기 축광체가 분산된 에탄올 용액에 산(acid)과 물을 첨가하여 pH 3∼5의 산 용액을 제조하는 단계;상기 산 용액에 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액을 첨가하여 침전물을 생성시키는 단계; 및상기 침전물을 여과, 세척, 건조 및 소성하여 축광체와 이산화티타늄의 복합 나노입자를 얻는 단계;를 포함하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,상기 축광체로는 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+ 를 사용하는 것을 특징으로 하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,상기 티타늄(Ⅳ) 에탄올 용액은 티타늄 C1-C6알콕사이드 전구체를 에탄올에 용해시킨 용액인 것을 특징으로 하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 티타늄 C1-C6알콕사이드 전구체는 티타늄 이소프로폭사이드인 것을 특징으로 하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법.
- 청구항 6에 있어서,상기 소성은 400℃ 내지 600℃ 온도에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 축광체-이산화티타늄 복합 나노입자의 제조방법.
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