양극산화 공정을 통한 나노 구조의 지르코늄-구리 합금 산화물 제조

초록

지르코늄은 밸브 메탈의 일종으로, 다양한 전해질 조건에서 양극산화되어 지르코늄 산화물을 형성한다. 지르코늄 산화물은 우수한 화학적 안정성과 생체 적합성, 기계적 강도와 더불어 저렴한 가격으로 인해 산업적으로 광범위하게 연구되어 왔다. 특히 고온에서 지르코늄 산화물의 결정 구조 사이로 산소 이온이 자유롭게 이동할 수 있는 성질로 인해 산소 센서에 이용되어 왔다. 이 외에도 생체 재료, 산업적 촉매 등의 다양한 분야에서 응용 가능성을 보인다. 구리 산화물은 작은 밴드갭(1.9~2.2eV)과 무독성, 저렴한 가격으로 인해 산업적으로 다양한 분야에서의 응용가능성이 있다. 하지만 양극산화 공정 시 잘 녹아나는 성질로 인해 주로 열산화 방법을 통해 제조되어 왔다. 이에 본 연구에서는 양극산화 공정을 통해 지르코늄-구리 합금 금속의 산화물을 제조하고, 이에 대한 활용 분야를 연구하였다.