A Study on the Phase Composition, Microstructure and Photocatalytic Activity of Plasma Sprayed Titanium Oxide Coatings

• 영문명: A Study on the Phase Composition, Microstructure and Photocatalytic Activity of Plasma Sprayed Titanium Oxide Coatings
• 발행기관: 호서대학교 공업기술연구소
• 저자명: Chang-Suk Han Chan-Woo Lee
• 간행물 정보: 『공업기술연구 논문집』제41권 제2호, 1~9쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 제어계측공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2022.12.31

국문 초록

플라즈마 스프레이 방법을 이용하여 TiO2-FeTiO3 코팅의 광촉매 활성에 대한 FeTiO3의 영향을 조사하기 위해서 본 연구에서는 TiO2, FeTiO3 및 TiO2-FeTiO3 분말을 제작하였다. 플라즈마 스프레이 방법을 이용한 FeTiO3, TiO2-30%FeTiO3 및TiO2-50%FeTiO3 코팅막의 상 조성, 미세구조 및 광촉매 활성에 대하여 상세한 논의를 진행하였다. TiO2의 가시광선 반응성을 개선하기 위하여 2.85 eV의 밴드 갭을 갖는 FeTiO3를 TiO2 분말에 첨가하여 플라즈마 스프레이 방법으로 높은 광촉매 코팅을 시도하였다. 플라즈마 스프레이 방법으로 FeTiO3, TiO2-30%FeTiO3 및 TiO2-50%FeTiO3 코팅막의 조성과 광촉매 활성에 대하여 조사하였다. TiO2-FeTiO3 코팅막에서 전하 캐리어 분리 및 재조합에 대한 FeTiO3 화합물의 영향에 대하여 검토하였다. 400A의 아크전류로 분사된 FeTiO3 코팅 플라즈마는 금홍석 TiO2, FeTiO3, Fe2TiO5 및 열적으로 준 안정적인 Fe2Ti3O9 및 γ-Fe2O3로 구성되어 있었다. 아나타제 TiO2, 금홍석 TiO2 및 FeTiO3를 포함하는 400A의 아크전류로 분사된 TiO2-30%FeTiO3 코팅막은 코팅이 불리한 Fe2TiO5 상을 포함하지 않았기 때문에 우수한 광촉매 특성을 나타내었다.이 특성을 FeTiO3와 TiO2의 두 물질에 대한 가전자대 가장자리 수준과 밴드갭에 따라 설명하기 위해 2단계 전자 전달모델을 제안하였다.

영문 초록

To elucidate the influence of FeTiO3 on the photocatalytic activity of plasma sprayed TiO2-FeTiO3 coatings, TiO2, FeTiO3 and TiO2-FeTiO3 powders were designed in this study. The phase composition, microstructure and photocatalytic activity of plasma sprayed FeTiO3, TiO2-30%FeTiO3 and TiO2-50%FeTiO3 coatings were discussed in detail. To improve the visible light responsibility of TiO2, FeTiO3 with band gap of 2.85 eV was added into TiO2 powder to fabricate high photocatalytic coating by plasma spraying technique. The compositions and photocatalytic activity of plasma sprayed FeTiO3, TiO2-30%FeTiO3 and TiO2-50%FeTiO3 coatings were investigated. The influence of FeTiO3 compound on the charge carrier separation and recombination in the TiO2-FeTiO3 coating was discussed. The FeTiO3 coating plasma sprayed under the arc current of 400 A consisted of rutile TiO2, FeTiO3, Fe2TiO5, and thermally metastable Fe2Ti3O9 and γ-Fe2O3. TiO2-30%FeTiO3 coating sprayed under the arc current of 400 A, which contained anatase TiO2, rutile TiO2 and FeTiO3, had good photocatalytic character because the coating did not contain the unfavorable Fe2TiO5 phase. A two-steps electron transfer model was proposed to explain this character according to the level of valence band edge and band gap of the two substances of FeTiO3 and TiO2.

목차

I. INTRODUCTION

II. EXPERIMENTAL PROCEDURES

III. RESULTS AND DISCUSSION

IV. CONCLUSION

REFERENCES

키워드

TiO2-FeTiO3 photocatalyst coating plasma spray technique Fe2TiO5 phase