In this study, novel $Ag_2Se$ sensitized $TiO_2$ nanocomposites were prepared by facile sonochemical assisted synthesis method. The as-prepared products were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), and N2 adsorption BET analysis. The as-prepared $Ag_2Se/TiO_2$ nanocomposites simultaneously possessed great adsorptivity for organic dyes and efficient charge separation properties. In the decolorization of rhodamine B, a significant enhancement in the reaction rate was observed for the $Ag_2Se/TiO_2$ nanocomposite compared to the cases of using pure P25 or $TiO_2$. The sonocatalysis activity was higher due to the greater formation of reactive radicals, as well as to the increase of the active surface area of the $Ag_2Se/TiO_2$ nanocomposite.
Here, utilizing rhodamine B (RhB) as standard color dye, we examined the photo degradation proficiency of $Ag_2Se-Graphene-TiO_2$ nanocomposites under visible light irradiation; samples were prepared by ultrasonication techniques and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopic investigation and UV-Vis absorbance spectra examination. Our outcomes demonstrate that the $Ag_2Se-G-TiO_2$ nanocomposite showed significant photodegradation efficiency as compared with those of $TiO_2-G$ and $Ag_2Se-G$, with around 85.2% of Rhodamine B (RhB) degraded after 180 min. It is concluded that the $Ag_2Se-G-TiO_2$ nanocomposite is a competent candidate for dye pollutants.
To build a highly active photocatalytic system with high efficiency and low cast of TiO2, we report a facile hydrothermal technique to synthesize Ag2Se-nanoparticle-modified TiO2 composites. The physical characteristics of these samples are analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis, transmission electron microscopy and BET analysis. The XRD and TEM results show us that TiO2 is coupled with small sized Ag2Se nanoplate, which has an average grain size of about 30 nm in diameter. The agglomeration of Ag2Se nanoparticles is improved by the hydrothermal process, with dispersion improvement of the Ag2Se@TiO2 nanocomposite. Texbrite BA-L is selected as a simulated dye to study the photodegradation behavior of as-prepared samples under visible light radiation. A significant enhancement of about two times the photodegradation rate is observed for the Ag2Se@TiO2 nanocomposite compared with the control sample P25 and as-prepared TiO2. Long-term stability of Ag2Se@TiO2 is observed via ten iterations of recycling experiments under visible light irradiation.
$Ag_2Se$-Graphene/$TiO_2$ composite was synthesized by a facile sonochemical method. The as-prepared products were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM) and UV-vis diffuse reflectance spectrophotometer. During the reaction, both of the reduction of graphene oxide and loading of $Ag_2Se$ and $TiO_2$ particles were achieved. The as-prepared $Ag_2Se$-Graphene/$TiO_2$ composites possessed great adsorptivity of dyes, extended light absorption range, and efficient charge separation properties simultaneously. Hence, in the photodegradation of rhodamine B (Rh.B), a significant enhancement in the reaction rate was observed with $Ag_2Se$-Graphene/$TiO_2$ composites, compared to the pure $TiO_2$. The high activity can be attributed to the synergetic effects of high charge mobility, and red shift in absorption edge of $Ag_2Se$-Graphene/$TiO_2$ composites.
실리콘 태양전지와 박막형 태양전지의 뒤를 이어, 제3세대로 분류되는 양자점 감응형 태양전지(QDSC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 태양전지의 TCO로는 주로 ZnO, TiO2가 대부분 사용되고 있으며, 양자점 물질로는 CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe 등의 카드뮴 및 납을 주 성분으로 하는 물질들에 대한 연구만 중점적으로 이루어지고 있는 실정이다. 이런 물질들은 현재까지 알려진 한도 내에서는 QDSC 효율 중 가장 좋은 효율을 나타내고는 있으나 이런 타입의 QDSC가 상용화된다면 환경에 노출되었을 때에 미치는 악영향이 매우 큰 중금속 물질들로 이루어져 있어, 이를 극복할 수 있는 친환경 성분의 물질에 대한 연구 또한 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 CdS를 대체할 수 있는 물질로 Ag2S를 선정, 이에 대한 연구를 진행하였다. Ag2S는 밴드갭이 1.1eV의 물질로, CdS의 2.3 eV와 비교해 상당히 작은 밴드갭을 가져 월등히 넓은 영역에서 빛을 흡수할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 동시에 이로 인한 전자-정공 재결합이 빨라 태양전지로 제작시에 Voc가 낮게 형성된다는 단점도 가지고 있다. 태양전지에 사용된 TCO물질은 ZnO 나노선을 사용했으며, 본 연구실에서 기존에 개발한 수열합성법을 통해 제작하였다. 이를 활용하여 최종적으로 제작한 태양전지의 효율은 CdS/ZnO QDSC가 1.2%, Ag2S/ZnO QDSC가 1.2%로 동일한 성능을 나타냈으며, CdS를 대체할 물질로 Ag2S의 가능성을 보여준 결과라 할 수 있다.
The purpose of this study is to characterize the photo-catalytic efficiency of $TiO_2$ nanotube with respect to the distribution of anatase phase which can be changed by the annealing temperature of $TiO_2$ nanotube. $TiO_2$ nanotube was fabricated by the anodization method in the 0.5 wt% HF electrolyte. And then the $TiO_2$ nanotube was annealed at temperatures ranging from $380^{\circ}C$ to $780^{\circ}C$ in dry oxygen ambient for 2 h. For the photo-catalytic water-splitting tests, the photocurrent density was measured as a function of applied potential with a potentiostat using a Ag/AgCl reference, Pt counter electrode, and 1 M KOH electrolyte under illumination of UV by a Xe arc lamp of 1 KW. According to the UV photo-catalytic water-splitting tests, the nanotube annealed at $560^{\circ}C$ was found to show the highest photocurrent density.
Li이 첨가된 0.7(Ba,Sr)$TiO_3$-0.3MgO 후막 interdigital 커패시터를 연구하였다. Li이 첨가된 0.7(Ba,Sr)$TiO_3$-0.3MgO의 후막을 $Al_2O_3$ 기판 위에 형성하기 위하여 스크린 프린팅 방법을 이용하였다. $BaSrTiO_3$의 세라믹 물질은 높은 유전율(1MHz에서 500이상)과 낮은 유전 손실(1MHz에서 0.01)값을 가지고 있는 반면, $1350^{\circ}C$의 높은 온도에서 소결되는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 $BaSrTiO_3$ 세라믹 물질의 유전특성을 향상시키고 $1350^{\circ}C$의 높은 소결온도를 낮추기 위해서, MgO(30wt%)와 Li(3wt%)을 $BaSrTiO_3$에 첨가하였다. 그리고 10um의 후막을 $Al_2O_3$ 기판 위에 스크린 프린팅 방법을 통해 형성한 후, 50um finger gap의 interdigital 커패시터를 Ag 전극을 이용하여 제작하였다. 샘플을 제작하기 전에, Frequency와 유전율의 상관관계를 알아보기 위해 3D simulator를 통해 시뮬레이션 하였고, 주파수와 온도별 유전 특성, 구조와 전암-전류에 대한 특성을 본 연구의 결과를 통해 토의 할 것이다.
연구 목적: 온도 변화에 따른 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합 특성에 대해 알아보기 위하여 새로운 브레이징 합금을 제조하고, 브레이징 온도가 접합 특성에 미치는 영향에 대하여 조사하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서 사용된 시편으로는 실험용 $ZrO_2$ 모재(ZirBlank-PS, Acucera, Inc., Gyeonggi-do, Korea)는 소결 전의 블록형태($65mm{\times}36mm{\times}12mm(t)$)이며, 이를 잘라 사포(#2400)로 표면연마 후 소결하였다. 소결된 $ZrO_2$ 시편의 크기는 $3mm{\times}3mm{\times}3mm(t)$이다. Ti-6Al-4V 모재(Ti 6Al 4V ELI CG Bar, TMS, Washington, USA)는 직경 $10mm{\times}5mm(t)$를 사용하였다. 소결된 $ZrO_2$와 Ti-6Al-4V의 접합을 위하여 브레이징 합금을 제조하였다. 시편을 3군으로 나누어 A군은 $700^{\circ}C$에서, B군은 $750^{\circ}C$에서, C군은 $800^{\circ}C$에서 각각 브레이징 하였다. 브레이징 부의 두께와 결함율의 측정은 각 군당 하나의 시편으로 각 시편 당 5회씩 반복 측정하여 평균값을 취하였다. 결과: 브레이징 합금을 사용하여 진공 브레이징을 수행한 결과 $ZrO_2$ 와 Ti-6Al-4V 는 $700^{\circ}C-800^{\circ}C$에서 양호한 접합을 보였다. 브레이징 후 브레이징 온도 변화에 따른 브레이징 부의 두께 및 결함율의 변화는 SEM을 사용하여 측정하였다. 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 CuTi 금속간 화합물 층 및 Ti-Sn-Cu-Ag계 화합물 층의 두께는 각각 $4.5{\mu}m$에서 $10.3{\mu}m$로, $3.1{\mu}m$에서 $5.0{\mu}m$로 증가되었다. 또한 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가함에 따라 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 각각 25%에서 16.3%, 5%에서 1.5%로 감소되었다. 결론: 브레이징 온도가 $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$로 증가됨에 따라, 브레이징 접합계면의 결함율은 $ZrO_2$ 및 Ti-6Al-4V 계면에서 모두 감소되었다. 이는 결함부에서 $ZrO_2$와 활성원소인 Ti과의 반응이 충분히 일어나지 않아서 브레이징 합금이 $ZrO_2$에 웨팅되지 않은 것이 원인이라고 사료된다.
이 연구는 전남 광양광산과 그 주변의 하천에 형성되어 있는 부유성 비정질 퇴적물의 지구화학적 특성을 밝히기 위해 수행되었다. 부유성 비정질 퇴적물의 주요성분은 Fe$_2$O$_3$이며, Fe$_2$O$_3$의 함량은 17.9${\cdot}$72.3wt.% 범위로 나타난다. Fe함량이 증가하면 Si, Al, Mg, Na, K, Mn 및 Ti 함량이 감소하며 Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, 및 Se등의 함량은 증가한다. 하상 침전물인 비정질 퇴적물에는 As(최대 54.9ppm), Bi(최대 3.77ppm), Cd(최대 3.65ppm), Hg(최대64ppm), Sb(최대 10.1ppm), Cu (최대 37.1ppm), Mo(최대 8.86ppm), Pb(최대 9.45ppm) 및 Zn(최대 29.7ppm) 등의 중금속원소가 농집되어 있다. 황갈색 침전물에는 Au(최대 4.40ppm)와 Ag(최대 0.24ppm) 함량이 매우 높게 나타나며, Au함량은 하천의 상류지역에 높은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 감소한다. 반면에 Ag 함량은 상류지역의 하천에 낮은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 증가하여 나타난다. XRD분석에서 하상의 황갈색 침전물은 X-선회절선이 뚜렷하지 않은 비정질이거나 결정도가 미약한 철수산화물로 밝혀졌으며, 석영, 침철석, 고령토, 일라이트 등이 관찰된다. IR분석에서 비정질 하상 퇴적물은 OH기, H$_2$O, SO$_4$ 및 Fe-O 기에 의한 흡수밴드가 관찰된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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