연속 반응기에서 분산제 없이 제조된 TiO2 나노 입자와 회분식 및 반회분식 반응기에서 분산제를 사용하여 제조된 입자와의 비교

Abstract

티타니아 (TiO_2) 나노 입자를 제조하기 위한 새로운 제조 방법이 소개되었다. 본 연구에서 사용한 연속 반응법은 원료를 혼합하는 반응기와 생성된 입자의 크기와 입도 분포를 제어하기 위한 에이징 튜브로 이루어져 있다. 분산제를 사용하지 않고서 연속식 반응기에 의하여 제조된 입자들은 분산제를 사용하여 회분식 또는 반회분식과 같은 반응기에 의하여 제조된 입자들 보다 입경이 작았으며, 입도 분포 또한 동등한 수준을 보였다. 그 외에 에이징 튜브 내에서의 용액의 흐름을 연속이 아닌 끊어진 흐름을 적용함으로써, 입경이 감소하고, 입도 분포에 유리하다는 것을 알 수 있었다. 상기 연속 반응기를 사용하여 약 50 nm의 평균 입경을 갖는 TiO_2 나노 입자를 얻을 수 있었다. A new preparation method to produce TiO_2 nanoparticles is introduced. This method consisted of a small reactor for mixing starting materials and an aging tube to control the size and distribution of TiO_2 fine particles. The particles prepared by a continuous reaction method without dispersant had a smaller mean particle size and smaller standard deviation than that obtained from the batch or semi-batch process with dispersant. In this work, it was also found that the size and standard deviation of TiO_2 particles decreased by using an intermittent flow type for the aging tube. With the optimal process, TiO_2 particles obtained had a mean diameter as small as 50 nm.