KR20210127023A - 신규한 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 및 이의 용도 - Google Patents

신규한 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 및 이를 이용한 이온 전달체에 관한 것이다:
[화학식 1]
KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5).

Description

신규한 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 및 이의 용도{NOVEL POTASSIUM INDIUM TELLURIUM OXIDE AND USE THEREOF}
본 발명은 신규한 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 및 이의 용도(특히, 이온 전달체로서의 용도)에 관한 것이다.
촉매제, 가스저장 및 이온 전달체/교환체 등으로 사용되는 다양한 화합물의 특성 중 하나는, 물질들이 가지고 있는 구조적인 특징으로 인하여 다양한 특성이 유발되는 경우이다.
그 중에서도 3차원 골격구조 내에 1차원 채널(기공)을 가지는 경우, 채널 내에 알칼리 금속, 알칼리 토금속 등 다양한 금속 양이온을 치환하여 이온 전달체/교환체로 사용하거나, 방향성을 가지는 유기물들을 삽입하여 촉매제, 센서 및 전기적 특성을 보이는 재료 물질 등으로 다양하게 이용되고 있다.
특히, 텔루륨 산화물의 경우, 고립 전자쌍을 가지는 비대칭적 배위환경 특징으로 인해서 삼각뿔(TeO3), 시소(TeO4), 사각뿔(TeO5) 및 팔면체(TeO6) 와 같이 구조적 다양성을 바탕으로 여러 형태의 거시적인 구조 화합물을 형성한다. 또한, 텔루륨 산화물은 금속 산화물 중에서는 낮은 733℃의 끓는점으로 인해서 쉽게 용해되고, 이는 다른 금속 산화물과의 반응이 용이하여 다양한 새로운 산화물들을 많이 생성하게 되므로, 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 상황이다.
Inorg. Chem. 2014, 53, 20, 11328-11334(2014. 10. 08)
본 발명은 해당 이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시킬 수 있는 이온 전달체 등으로 다양하게 활용하기 위한 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물로서, KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5)로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 제공한다:
[화학식 1]
KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5).
본 발명의 일 구현예로, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 이용한 이온 전달체를 제공한다.
본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5)로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조인 것으로, 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온이 존재하는 것을 특징으로 하는바, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 K+ 양이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시킬 수 있는바, 1차원 채널을 통해 이온 전달체로 활용될 수 있다. 또한, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 특정 조건에서 8원 고리를 12원 고리로 확장시킬 수 있는바, 확장된 1차원 채널을 통해 이온 교환체로서의 역할도 가능하다.
뿐만 아니라, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 촉매제, 센서, 이차전지 양극재 또는 전기/광학 재료 물질 등으로도 다양하게 활용될 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 합성된 KIn0.33Te2.67O7에 대한 XRD 패턴의 실험치를 계산치와 비교 분석한 그래프이다.
도 2 및 3은 실시예 1에서 합성된 KIn0.33Te2.67O7의 결정 구조를 나타낸 모식도이다.
도 4는 실시예 1에서 합성된 KIn0.33Te2.67O7에 대한 열적 안정성을 온도별 PXRD 패턴으로 확인한 그래프이다.
도 5는 실시예 1에서 합성된 KIn0.33Te2.67O7이 KIn(TeO3)2 로 교환되는지 여부를 XRD 패턴으로 확인한 그래프이다.
도 6은 실시예 1에서 합성된 KIn0.33Te2.67O7및 이로부터 교환된 KIn(TeO3)2의 결정 구조를 나타낸 모식도이다.
본 발명자들은 해당 이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시킬 수 있는 이온 전달체로 활용할 수 있는 혼합금속 산화물에 대해 연구하던 중, 수열반응을 통해 KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5)로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조인 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 합성하였고, 그 구조 및 열적 안정성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 제공한다:
[화학식 1]
KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5).
아울러, 본 발명은 K2CO3, In(NO3)2·xH2O 및 TeO2를 대상으로 수열반응을 수행하는 단계를 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5).
구체적으로, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5(바람직하게, 0.3≤a≤0.4))로 표시되는데, 이때, In, Ga 또는 Sc는 모두 3가 이온으로 존재하고, TeⅥ 및 TeⅣ는 각각 6가 및 4가 이온으로 존재하며, 팔면체 구조를 이룰 수 있는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, KIn0.33Te2.67O7로 표시되며, 보다 구체적으로, KIn0.33TeⅥ 0.67TeⅣ 2O7로 표시될 수 있으며, 사방정계(orthorhombic) 결정구조를 가질 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 1차원 채널 구조를 가지는데, 상기 1차원 채널 구조는 후술하는 8원 고리형 3차원 골격 구조로 인해 형성되는 빈 공간을 의미하는 것으로, 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온이 존재할 수 있고, 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온이 단독으로 존재하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온은 상기 8원 고리형 3차원 골격 구조 내 TeO4 다면체에서 기인한 비공유 전자쌍에 감싸져 있기 때문에, 자유롭게 이동하지 않고 안정적인 상태로 존재할 수 있다. 또한, 상기 K+ 양이온 및 상기 8원 고리형 3차원 골격 구조 내 산소 원자 간의 거리는 2.7 Å 내지 2.9 Å인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 8원 고리형 3차원 골격 구조를 가지는데, 상기 8원 고리형 3차원 골격 구조는 6개 TeⅣO4 다면체 및 2개 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 팔면체(비대칭)가 연결되어 8원 고리를 형성할 수 있고, 보다 구체적으로, 3개 TeⅣO4 다면체가 연결된 층상 구조의 모서리가 1개 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 팔면체와 반복적으로 연결되어 8원 고리를 형성하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, TeⅣO4 다면체는 서로 산소 원자를 공유하면서 연결되어 층상 구조를 이룰 수 있고, 이의 모서리 역시 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 팔면체와 산소 원자를 공유하면서 연결될 수 있다. 상기 8원 고리형 골격 구조는 상기 1차원 채널 구조를 좁게 유지시킬 수 있어, 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온의 자유로운 이동을 억제하면서, 안정적인 상태로 존재시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 25℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 열적 안정성을 가질 수 있다. 한편. 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 400℃를 초과하는 온도에서 열분해가 시작되는바, 열적 안정성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 K2CO3, In(NO3)2·xH2O 및 TeO2를 대상으로 한 수열반응을 통해 합성된 것일 수 있고, 이때, 상기 K2CO3, In(NO3)2·xH2O 및 TeO2는 3:1:6의 몰비로 탈이온수에 혼합되어 준비될 수 있고, 상기 수열반응은 200℃ 내지 250℃의 온도에서 3일 내지 5일 동안 가열을 통해 수행될 수 있다. 상기 수열반응 이후, 실온으로 3℃/h 내지 10℃/h의 속도로 냉각시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물에 물을 첨가한 후 200℃ 내지 250℃의 온도에서 0.5일 내지 1.5일 동안 가열을 수행하는 경우, 8원 고리가 12원 고리로 확장될 수 있다.
구체적으로, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물 50 mg을 기준으로, 5 mL 이상, 바람직하게, 5 mL 내지 50 mL의 물을 첨가한 후 200℃ 내지 250℃의 온도에서 0.5일 내지 1.5일 동안 가열을 수행하는 경우, MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5)은 KIn(TeO3)2로 변환되어, 3차원 골격 구조를 이루는 8원 고리가 12원 고리로 확장될 수 있다. 따라서, 확장된 1차원 채널을 통해 K+ 양이온이 자유롭게 이동하여 이온 교환체로서의 역할도 가능하다. 이러한 경우, 본 발명은 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 이용한 이온 교환체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 이용한 이온 전달체를 제공한다.
본 발명에 따른 이온 전달체는 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 이용한 것을 특징으로 한다. 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물에 대해서는 전술한바 있으므로, 중복 설명을 생략하기로 한다.
상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온은 TeO4 다면체에서 기인한 비공유 전자쌍에 감싸져 있기 때문에, 자유롭게 이동하지 않고 안정적인 상태로 존재할 수 있다. 따라서, 상기 이온 전달체는 K+ 양이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 신규 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조인 것으로, 상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온이 존재하는 것을 특징으로 하는바, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 K+ 양이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시킬 수 있는바, 1차원 채널을 통해 이온 전달체로 활용될 수 있다. 또한, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 특정 조건에서 8원 고리를 12원 고리로 확장시킬 수 있는바, 확장된 1차원 채널을 통해 이온 교환체로서의 역할도 가능하다.
뿐만 아니라, 상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 촉매제, 센서, 이차전지 양극재 또는 전기/광학 재료 물질 등으로도 다양하게 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 혼합금속 산화물의 합성
혼합금속 산화물 합성에 사용된 K2CO3(Alfa Aesar, 99.997%), In(NO3)2·xH2O(Alfa Aesar, 99.9%), 및 TeO2(Aldrich, 99%)를 구입하여 수열반응을 통한 합성에 사용하였다.
K2CO3 (0.207g, 1.50×10-3mol), In(NO3)2·xH2O (0.150g, 0.50×10-3 mol), TeO2 (0.479g, 3.00×10-3mol) 및 1 mL의 탈이온수를 혼합하여 수열반응시켜 KIn0.33Te2.67O7의 결정을 제조하였다. 이를 23 mL의 테프론컵에 넣은 후 스테인리스 스틸 오토클레이브에 넣었다. 그 다음, 오토클레이브를 밀봉하고, 230℃에서 4일 동안 가열한 후 실온으로 6℃/h의 속도로 냉각시킨 후 오토클레이브를 열고, 여과하여 생성물을 회수하고 물로 세척하였다. 상온에서 12시간 건조 후 얻어진 생성물을 단결정 및 분말 X-선 회절로 확인하였다.
KIn0.33Te2.67O7의 결정 구조를 측정하기 위해 표준 결정학적 방법을 사용하였다. 단결정 데이터 분석을 위해 KIn0.33Te2.67O7의 연한 노란색 투명한 판형태 결정 (0.121 × 0.042 × 0.013 ㎣)을 선택하였다. 회절 데이터는 223K에서 Mo Kα 방사선을 이용한 Bruker Photon ± diffractometer를 이용하여 수집하였다. 이 데이터는 내로우-프레임 방법을 이용하여 0.30°의 스캔너비와 10 s/frame의 노출 시간에서 얻었다. 이 데이터는 SAINT program을 이용하여 검출기 면판을 통해 경로 길이에서의 변수에서 기인한 공기 흡착 및 흡수, 로렌츠 팩터, 편광 및 흡광 등의 극성에 대한 강도(intensity)들이 수집되었다. SADABS 프로그램을 사용하여 데이터의 절반에 대한 흡수보정(semiempirical absorption correction)을 실시하였다. SHELXS-13를 사용하여 구조를 해석하고, SHELXL-13을 사용하여 데이터를 개선하였다. WinGX-2014 결정학 소프트웨어 패키지를 통해 계산을 수행하였다.
KIn0.34Te2.66O7의 결정학적 데이터: orthorhombic, Cmcm (No. 63), a = 11.1274(1)Å, b= 7.7935(9)Å, c=7.5229(9)Å, V=652.40(12)Å3, Z = 4, ρalc = 5.392 g cm-3, 2θmax = 56.49°, λ = 0.71073Å, T = 223.0(2) K, total data 2862, unique data 446, observed data [I > 2σ(I)] = 405, μ =13.641 mm-1, 35 parameters, Rint =0.0414, observed R(F)/Rw(F)= 0.0364/0.1027 on |F2|.
실험예 1: 혼합금속 산화물의 구조 분석
KIn0.33Te2.67O7 에 대한 상 순수도를 확인하기 위해 분말 X-선 회절을 이용하였다. 실온에서 Cu Kα 방사선을 이용하여 40㎸ 및 40㎃의 조건으로 Bruker D8-Advance diffractometer에서 분말 XRD 패턴을 얻었다. 분말 샘플을 샘플 홀더에 투입하고, 스텝시간을 0.1s로 하고, 스텝 사이즈를 0.02° 로 하여 5-70° 의 2θ 범위에서 스캔하였다.
KIn0.33Te2.67O7 의 다결정에 대한 XRD 패턴의 실험치를 계산치와 비교 분석한 결과, KIn0.33Te2.67O7 의 순수한 벌크상이 성공적으로 합성되었음을 알 수 있었고, 단결정 모델에서 얻은 모의 패턴과 상당히 일치하였다(도 1).
KIn0.33Te2.67O7의 결정 구조를 측정한 결과, In0.33Te0.67O6 팔면체 및 TeO4 다면체로 구성된 3차원 골격 구조를 나타내었다(도 2). 1개 Te6+/In3+ 양이온은 약간 비틀린 팔면체 환경에서 2.016(6)Å 내지 2.136(5)Å 범위의 결합거리로 6개 산소 원자와 결합되어 있다. 이는 알려진 InO6 팔면체 결합 길이(2.023Å ~ 2.324Å) 보다는 짧고, TeO6의 팔면체의 결합 길이(1.817Å ~ 2.048Å) 보다는 긴 것을 확인할 수 있다. 4개 산소 원자와 결합된 Te4+ 양이온은 고립전자쌍에서 기인한 비대칭 TeO4 다면체를 나타냈다. 4배위 Te4+ 양이온은 1.901(5)Å 내지 2.175(11)Å 범위의 결합거리를 나타냈다. 이들 결합거리는 이미 보고된 텔루라이트의 것과 일치하였다. In0.33Te0.67O6 팔면체 및 TeO4 다면체는 그들의 모서리를 공유하여 3차원 골격구조를 형성하였다. In0.33Te0.67O6 팔면체의 경우는 서로의 산소원자들을 모서리로 연결되어 [001] 방향을 따라 형성된다. TeO4 다면체는 서로의 산소원자들을 모서리로 결합하여 [010] 방향으로 형성되어 있으며, 각각의 In0.33Te0.67O6 팔면체와 TeO4 다면체의 1차원 사슬 구조가 서로 연결되어 1차원 채널을 가진 3차원 골격구조를 형성하고 있으며, 이 채널 안에 알칼리금속 양이온, 즉, K+ 양이온이 존재한다. K+ 양이온은 2.748(8)Å 내지 2.883(5)Å 범위의 K-O 접촉거리로 8개의 산소 원자들에 의해 둘러싸여 있다(도 2).
KIn0.33Te2.67O7 의 흥미로운 구조적 특징 중 하나는 6개 TeO4 다면체 및 2개 In0.33Te0.67O6 팔면체가 8원 고리(8-membered rings)의 형태를 이루고 있으며, 8원 고리 2개가 오직 하나의 K+ 양이온을 감싸고 있다(도 3). 또한, TeO4 다면체에서 기인한 비공유 전자쌍이 채널 내에서 K+ 양이온을 감싸고 있기 때문에 K+ 양이온이 채널 내에서 자유롭게 이동하는 것을 막아 채널에 고정시킨다. 따라서, 기존 채널 화합물의 대표적인 특징인 이온 교환체의 역할에 비해 K+ 양이온을 목표 지점까지 안전하게 이동시키는 약 전달 물질과 같이 이온 전달체로 이용할 수 있을 것이라 판단된다.
실험예 2: 주사전자현미경/X-선에 의한 에너지 분산 분석(SEM/EDAX)
SEM/EDAX(Scanning Electron Microscope/Energy-dispersive Analysis by X-ray) 분석은 JEOL JSM-6610LV/OXFORD X-Max instruments를 사용하여 수행하였다. KIn0.33Te2.67O7의 EDAX 분석 결과, K/In/Te의 비율은 약 1: 0.4: 2.96 이었다.
실험예 3: 혼합금속 산화물의 열적안정성 분석
온도별로 PXRD 측정을 수행하였다. KIn0.33Te2.67O7의 PXRD 패턴 확인 결과 약 400℃까지 결정성을 유지하는 것으로 확인된다. 그러나, 500℃에서 얻은 패턴에서는 14,4°와 19.2°에서 KIn0.33Te2.67O7와 다른 피크들이 생성되는 것으로 확인되어 합성된 화합물이 분해되기 시작되는 것으로 확인된다(도 4).
실험예 4: 구조 변환 실험(Structure-transformation)
KIn0.33Te2.67O7의 구조는 3차원 골격 구조를 형성하고 1차원 채널이 존재하여, 그 채널 사이에 K+ 양이온이 삽입되어 전체적인 전하 밸런스를 유지한다. 하지만 비공유 전자쌍에 의해서 K+ 양이온이 채널을 통과하여 이온 교환이 되는 것을 막을 것이라 생각하고 채널이 넓혀 활용하기 용이하게 변형하고자 하였다. 이를 위해 약 50mg의 다결정 KIn0.33Te2.67O7를 10mL의 H2O 용액에서 230℃에서 1일간 반응 후 여과하여 산물을 분리하고, 과량의 물로 완전히 세척하고 나서 공기 중에 12시간 동안 건조시켰다. 고형물의 조성은 실온에서 Cu Kα 방사선을 이용하여 40㎸ 및 40㎃의 조건으로 Bruker D8-Advance diffractometer에서 분말 XRD 분석을 수행하였다. 그 결과, KIn0.33Te2.67O7은 KIn(TeO3)2(PDF#:00-066-0331)으로 완전히 재생성되는 것으로 확인되었다(도 5). 분리된 산물에 대한 PXRD 패턴은 매우 높은 결정성을 나타낸다. KIn(TeO3)2의 구조를 확인해 본 결과, 3차원 골격 구조로써 12원 고리를 가지고 있으므로 기존의 8원 고리에서 12원 고리로 확장이 이루어진 것을 확인하였고, 확장된 1차원 채널을 통해 이온 교환 반응이 가능할 것이라 판단된다(도 6).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되고, 1차원 채널 구조를 가지는 8원 고리형 3차원 골격 구조의 포타슘 인듐 텔루륨 산화물:
    [화학식 1]
    KMaTeⅥ 1-aTeⅣ 2O7 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차원 채널 구조 내 K+ 양이온이 존재하는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 K+ 양이온 및 상기 8원 고리형 3차원 골격 구조 내 산소 원자 간의 거리는 2.7Å 내지 2.9Å인 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 8원 고리형 3차원 골격 구조는 6개 TeⅣO4 다면체 및 2개 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 팔면체가 연결되어 8원 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 8원 고리형 3차원 골격 구조는 3개 TeⅣO4 다면체가 연결된 층상 구조의 모서리가 1개 MaTeⅥ (1-a)O6 (M = In, Ga 또는 Sc; 0.1≤a≤0.5) 팔면체와 반복적으로 연결되어 8원 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 25℃ 내지 400℃의 온도 범위에서 열적 안정성을 가지는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물은 K2CO3, In(NO3)2·xH2O 및 TeO2를 대상으로 한 수열반응을 통해 합성된 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수열반응은 200℃ 내지 250℃의 온도에서 3일 내지 5일 동안 가열을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 포타슘 인듐 텔루륨 산화물에 물을 첨가한 후 200℃ 내지 250℃의 온도에서 0.5일 내지 1.5일 동안 가열을 수행하는 경우, 8원 고리가 12원 고리로 확장되는 것을 특징으로 하는, 포타슘 인듐 텔루륨 산화물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 포타슘 인듐 텔루륨 산화물을 이용한 이온 전달체.
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