CaCl_2 용융염에서 TiO_2 펠렛의 전기화학적 환원반응 특성

• 영문명: An Electrochemical Reduction of TiO_2 Pellet in Molten Calcium Chloride
• 발행기관: 한국방사성폐기물학회
• 저자명: 지현섭 류효열 정하명 정광호 정상문
• 간행물 정보: 『Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology (JNFCWT)』Vol.10 No.2, 97~104쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 공학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2012.06.30

국문 초록

본 연구에서는 850℃의 CaCl2 용융염계에서 전해환원공정을 통해 TiO2로부터 금속티타늄을 제조하였다. Ni-TiO2 조합전극을 환원전극으로 그라파이트를 산화전극으로 사용하였으며, 셀전위를 제어하면서TiO2의 전해환원 특성을 관찰하였다. XRD 분석을 통해 TiO2가 CaTiO3, Ti2O, Ti6O와 같은 다양한 반응중간생성물을 거쳐 Ti 스폰지로 환원되는 것이 밝혀졌다. 또한 SEM 분석을 통해 TiO2 전해환원 반응동안펠렛의 바깥표면부터 환원반응이 시작되어 펠렛중심으로 진행이 되는 것이 확인되었다. 전해환원 반응도중 환원된 티타늄금속은 초기에는 다공성 스폰지 구조를 보이나 고온에서 반응이 진행됨에 따라 점차 소결에 의해 수축되어 다공성 구조가 사라지는 현상을 보였다.

영문 초록

A porous TiO2 pellet was electrochemically converted to the metallic titanium by using a CaCl2 molten salt system at 850 . Ni-TiO2 and graphite electrodes were used as cathode and anode, respectively. The electrochemical behaviour of TiO2 pellet was determined by a constant voltage control electrolysis. Various reaction intermediates such as CaTiO3, Ti2O and Ti6O were observed by XRD analysis during electrolysis of the pellet. Once TiO2 pellet was converted to a porous metallic structure, the porous structure disappeared by sintering and shrinking with increasing the reaction time at high temperature.

키워드

티타늄 스폰지 전기화학적 환원 티타늄 산화물 용융염 염화칼슘 titanium sponge electrochemical reduction titanium dioxide molten salt calcium chloride