기능성 이산화티타늄: 광촉매, 나노, 항균, 도전성 등급 — 공급망 개요
기능성 TiO₂ 등급은 제어된 결정 위상, 30 nm 미만 입자 크기 및 표면 설계 화학으로 인해 안료 TiO₂보다 5–20배 높은 가격 프리미엄을 가집니다.
Contents
| 5–20× | <30 nm | >200 m²/g |
|---|---|---|
| 안료 TiO₂ 대비 가격 프리미엄 | 입자 크기, 나노 등급 | BET 표면적, 광촉매 등급 |
광촉매 아나타제 TiO₂ — 공기 정화 및 자가 세정 표면
광촉매 TiO₂는 UV(λ < 387 nm) 조사 하에 하이드록실 라디칼을 생성하여 접촉 시 유기 오염물, 박테리아, VOC를 산화시킵니다. SEMITECH 등급은 BET ≥ 200 m²/g, 아나타제 순도 > 99%, 1차 입자 크기 10–20 nm를 제공합니다. 응용 분야에는 HVAC 필터 코팅, 세라믹 타일 유약, 건축용 유리, 공기 정화 멤브레인이 포함됩니다.
- 위상 — 아나타제 > 99%; 루틸 오염 없음
- BET — ≥ 200 m²/g (ISO 9277)
- 입자 크기 — 1차 D50 10–20 nm; 응집체 D50 < 200 nm
- 주요 시장 — 실내 공기 정화, 자가 세정 유리, 방오 코팅, 광전지 반사 방지층
나노 아나타제 및 나노 루틸 TiO₂ — 화장품 및 코팅용 UV 흡수
나노 규모 TiO₂는 ~50 nm 미만에서 가시적 백화 없이 UV를 차단합니다. 나노 아나타제(10–25 nm)는 투명 자외선 차단제 배합을 위해 UVA에서 강하게 흡수합니다. 나노 루틸(15–30 nm)은 자동차 클리어 코트용 우수한 광안정성으로 UVB까지 확장됩니다. 두 등급 모두 매트릭스의 광촉매 분해를 방지하기 위해 SiO₂/Al₂O₃ 표면 처리됩니다.
- 아나타제 D50 — 10–25 nm; 최적 UVA 투명도
- 루틸 D50 — 15–30 nm; 더 넓은 UV 커버리지
- 표면 처리 — SiO₂ 또는 Al₂O₃ 3–8 wt%
- 가격 민감도 — TiCl₄ 현물 가격 추종
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항균 Ag-TiO₂ — 가시광선 활성화 은 도핑 티타네이트
은 도핑은 플라즈모닉 공명을 통해 가시광선(λ < 550 nm) 방향으로 밴드 갭을 좁혀 형광 또는 LED 조명 하에서 ROS 생성을 가능하게 합니다. 1,000 lux에서 E. coli 및 S. aureus에 대해 JIS Z 2801 기준 2 log 이상 감소를 달성합니다. 응용 분야에는 병원 코팅, 식품 접촉 포장, 항균 섬유가 포함됩니다.
- Ag 로딩 — 0.5–2.0 wt% (ICP-OES)
- 시험 표준 — JIS Z 2801; ISO 22196
- 비용 동인 — 은 금속이 가변 비용의 60–70%
도전성 ATO-TiO₂ — ESD 코팅 및 투명 전극용 안티몬 주석 산화물
ATO(SnO₂ + 5–15 mol% Sb₂O₃)는 투명한 패키지로 체적 저항률 10²–10⁴ Ω·cm를 제공합니다. TiO₂ 캐리어 위에서 전자 포장용 ESD 안전 클리어 코트와 도전성 프라이머를 가능하게 합니다. 시트 저항은 ATO 로딩(10–40 wt%) 및 필름 두께(0.5–3 µm)를 변경하여 10³에서 10⁶ Ω/sq로 조정 가능합니다.
- 저항률 — 체적 10²–10⁴ Ω·cm
- ATO 조성 — SnO₂ + 5–15 mol% Sb₂O₃; D50 15–40 nm
- 광학 — 550 nm에서 투과율 > 85%
- 공급 위험 — 안티몬의 90%가 중국에서 공급
기능성 TiO₂ 등급 비교 — 구매자 사양 참조
| 등급 | 위상 | D50 (nm) | BET (m²/g) | 핵심 사양 | 주요 응용 | 주요 공급 위험 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 광촉매 아나타제 | 아나타제 ≥99% | 10–20 | ≥200 | 하이드록실 라디칼 수율 | 공기 정화, 자가 세정 유리 | TiCl₄ 반응기 용량 |
| 나노 아나타제 | 아나타제 | 10–25 | 80–150 | UV 투명도 @ <400 nm | 자외선 차단제, UV-cure 코팅 | TiCl₄ 현물 가격 |
| 나노 루틸 | 루틸 | 15–30 | 40–80 | UVA+UVB 흡수, 광안정성 | 자동차 클리어 코트, 플라스틱 UV 안정화 | TiCl₄ + 표면 처리 비용 |
| Ag-TiO₂ | 아나타제 + Ag° | 20 (호스트) | 60–120 | 로그 감소 ≥2 (JIS Z 2801) | 병원 코팅, 식품 포장 | 은 현물 가격 변동성 |
| ATO-TiO₂ | SnO₂/Sb (TiO₂ 위) | 15–40 (ATO) | 30–60 | 체적 저항률 10²–10⁴ Ω·cm | ESD 코팅, 도전성 프라이머 | 삼산화안티몬 공급/가격 |
5개 등급 모두 염화물 경로 또는 후합성 도핑으로 생산되므로 납품 비용이 TiCl₄ 및 특수 도판트 가격 사이클에 연동됩니다.
FAQ
+기능성 TiO₂와 표준 안료 TiO₂의 차이점은 무엇인가요?
기능성 TiO₂는 광촉매, UV 흡수, 항균 활성 또는 도전성과 같은 특정 메커니즘을 위해 설계됩니다 — 광학적 백색도가 아닙니다. 기능성 등급은 30 nm 미만, 고BET, 순수 위상, 표면 처리되어 있으며 일반 안료보다 5–20배 비쌉니다.
+광촉매 TiO₂는 도핑 없이 가시광선 하에서 작동할 수 있나요?
아니요. 도핑되지 않은 아나타제는 387 nm 미만의 UV(밴드 갭 ~3.2 eV)가 필요합니다. 가시광선 활성을 위해서는 Ag, N 또는 C와 같은 도판트가 필요합니다.
+광촉매 코팅에 어떤 BET 표면적을 지정해야 하나요?
최소 BET ≥ 150 m²/g; 고처리량 공기 정화에는 ≥ 200 m²/g가 선호됩니다.
+안티몬 공급 위험이 ATO-TiO₂ 가격에 어떤 영향을 미치나요?
중국이 안티몬 광산 공급의 ~90%를 통제합니다. Sb₂O₃는 2년간 6,500–12,000 $/MT으로 거래되었습니다.
+투명 UV 차단 화장품 배합에 적합한 등급은 무엇인가요?
나노 아나타제(D50 10–25 nm, SiO₂/Al₂O₃ 처리). 공동 배합된 UV 필터의 광촉매 분해를 억제하기 위해 표면 처리가 필수입니다.
+ESD 안전 성능(10⁶ Ω/sq)을 달성하는 ATO 로딩은 얼마인가요?
투명 바인더에 20–30 wt% ATO, DFT 1–2 µm, 4-point probe(ASTM D257)로 검증.