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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.14 No.3 pp.298-306
DOI :

Research Papers : Preparation of the Mesoporous Silica- Titania Cogel and Its Humidity self-control and Photocatalytic Properties

Sang Hwa Lee

Abstract

Silica-titania cogel materials have been prepared by aqueous sol-gel process using a back titration technique designed for this study. The humidity self-control and photocatalytic properties of the materials have been also investigated. In these silica-titania cogel materials, relatively large pore size and pore volume than can give a good humidity control ability are desired, and they were synthesized under the reaction condition at pH of 7 and SiO_2/TiO_2 ratio of 9/1. The photocatalytic property, which was measured by the decomposition ratio of phenol, increased with the decrease of SiO_2/TiO_2 ratio in the composition. The cogel at the SiO_2/TiO_2 ratio of 9/1, resulted in the pore size of 4.0~6.0 nm and the pore volume of 0.6~0.8mL/g. At the relative humidity range of 40~70%, the amounts of moisture absorption and desorption were 25% 45%, respectively, and these had a better humidity control ability than conventional ones. In addition, the cogel showed a superior photocatalytic property compared to that of silica and titania mixture with the same composition. This enhancement is probably due to the revelation of active sites by the excess negative charges that were induced by Ti-O-Si bond formation in the cogel structure.

논문 : 메조기공의 실리카-티타니아 코겔의 제조와 자율적 조습 및 광촉매 특성

이상화,곽중협

초록

수용액상의 졸겔반응에 의해 메조기공의 실리카-티타니아 코겔을 제조하고 이들의 자율적 조습력과 광촉매 특성에 대해 검토하였다. 실리카-티타니아 코겔에 있어 조습력과 관계되는 세공크기와 용적은 본 연구에서 고안된역적정법에 의해 Ph 7부근 및 SiO_2/TiO_2 비가 상대적으로 큰 9/1인 경우에 가장 큰 생성물이 얻어졌다. 폐놀 분해율에 의한 광촉매 특성은 동일조건에서 SiO_2/TiO_2 비가 감소함에 따라 증가하였고, SiO_2/TiO_2 비가 9/1에서 세공크기 4.0~6.0 nm 및 세공용적 0.6~0.8 mL/g 범위로 제어된 코겔의 경우 환경습도 40~70% 범위에서 흡습량 25%, 방습량 45%로서 종래 조습재료 보다 자율조습력이 큰 것을 볼 수 있었고, 같은 조성의 실리카-티타니아 혼합 산화물과의 폐놀 분해율에 의한 광촉매 특성 비교에서도 우수한 물성을 보이고 있었는데 이것은 Ti-O-Si 결합형성으로 인해 코겔 구조내에 음전하 과잉으로 인한 활성점(브렌스테드 산점) 발현에 기인된 것으로 고찰된다.

Figure

Table