• 멤브레인
• /
• 제29권6호
• /
• pp.299-307
• /
• 2019

광촉매는 물에서 유기 염료를 분해하는 친환경적 기술이다. 산화 텅스텐은 이산화 티타늄에 비해 더 작은 밴드갭을 지니고 있어 광촉매 나노물질로서 활발히 연구되고 있다. 계층적 구조의 합성, 백금 도핑, 나노 복합물 또는 다른 반도체와의 결합 등이 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들로 연구되고 있다. 이들 방법들은 광 파장의 적색편이를 유도하여 전자 이동, 전자-정공 쌍의 형성과 재결합에 영향을 미친다. 산화 텅스텐의 형태 개질을 통해 앞서 언급한 광촉매 분해 효율을 향상시키는 방법들과 합성에 대해 분석하였으며 금속 산화물과 탄소 복합재를 결합하는 방법이 새로운 물질의 합성이 필요없으며 가장 효율적인 방법으로 조사되었다. 이러한 광촉매 기술은 수처리 분리막기술과 모듈화하여 정수처리 목적으로 사용될 수 있다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.219-223
• /
• 1998

실리카 유리에 3가 이온 희토류 원소인 $Eu^{3+}$, $Sm^{3+}$, $Tb^{3+}$를 첨가한 경우의 분광특성 변화를 연구하였다. 유리시료의 분광특성은 회토류를 첨가한 경우의 파장영역에 따른 흡수 및 발광파장의 변화를 관찰하였으며, 희토류 함량을 1-10wt%까지 첨가하여 함량변화에 따른 형광세기 변화를 조사하였다. 형광특성 측정 결과 희토류 원소의 함량이 10wt%까지 형광세기는 함량에 비례하여 계속 증가하였으며, 시료의 형광특성을 상온에서 관측한 결과 400-500nm사이에서 가장 많은 빛을 흡수하여 가시광선 영역인 600nm부근에서 방출되는 형광세기가 가장 크게 나타났다. 이때 방출되는 희토류 원소들은 $Eu^{3+}$의 경우 $^{5}D_{o}$ -> ^{7}F$. $Sm^{3+}$ 은 $4F_{5/2}$ -> $^{6}H$, $Tb^{3+}$은 $^{5}D_{4}$ -> ^{7}F$의 전이임일 알 수 있었다.

• 분석과학
• /
• 제15권2호
• /
• pp.115-119
• /
• 2002

$\alpha$ 및 $\beta$-Cyclodextrin(CD)과 Congo red간의 복합체 형성에 관한 연구를 분광학적 방법으로 조사하였다. 이 결과 cavity 크기가 작은 $\alpha$-CD는 Congo red의 입체적 장애 때문에 복합체를 형성하지 못하였다. 한편 가시광선 영역의 S-형 흡광도 증가 현상으로 볼 때 두 분자의 $\beta$-CD가 한 분자의 Congo red와 equatorial 형태로 복합체를 형성하는 것 같다. 등 흡수점은 346 nm과 478 nm 두 곳에서 나타났다. 온도에 따른 형성상수의 값으로부터 온도가 올라가면 binding energy의 감소로 형성상수가 감소하였다. 열역학적 parameter의 계산 결과 $\Delta$H, $\Delta$S 및 $\Delta$G는 각각 -50.73 kJ/mol, $-108.96J/K{\cdot}mol$ 및 -18.24 kJ/mol 이었다. 따라서 큰 엔트로피 감소를 동반한 자발적 반응임을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.566-566
• /
• 2012

그래핀(Graphene)은 모든 탄소 동소체의 기본구성 요소로 2 차원 결정구조를 가지며, 양자홀 효과(quantum Hall effect), 뛰어난 열 전도도, 고 탄성, 광학적 투과성 등과 같은 탁월한 물리적 성질을 보이는 물질이다. 이러한 그래핀의 우수한 특성은 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor), 화학/바이오 센서, 투명 전극(transparent electrode) 등의 다양한 전자소자를 개발하는 응용 가능하다. 그 중, 그래핀 투명전극의 제조는 가장 응용가능성이 높은 분야이다. 현재 투명전극 물질로는 인듐-주석 산화물(indium tin oxide; ITO)가 널리 이용되고 있으나, 인듐의 고갈로 인한 공급부족 문제 및 고 생산비용, 휘어지지 않는 취성 등의 단점을 지니고 있다. 따라서, 우수한 광학적 투과성과 전기전도성을 지닌 그래핀이 ITO의 대체 물질로서 각광받고 있다.[1-5] 본 연구에서는 그래핀의 투명전도필름의 응용을 위해 면저항을 낮추기 위한 방법으로 화학적 도핑(doping)을 이용하였다. 그래핀은 구리(copper; Cu) 호일을 촉매로 사용하여 열 화학증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 합성하였다. 합성된 그래핀은 PMMA(Poly(methyl methacrylate)) 전사법을 이용하여 산화실리콘(SiO2) 기판에 전사 후, 염화은(AgCl)과 클로로벤젠(C6H5Cl)으로 만든 콜로이드(colloid) 용액에 디핑(dipping)하여 그래핀에 은 입자를 도핑 하였다. 그 결과, 은 입자 도핑 농도에 따라 면저항이 감소하는 양상을 보였다. 제작된 그래핀 투명전도성 필름의 투과도는 자외선-가시광선-근적외선 분광법(UV-Vis-NIR spectroscopy)를 이용하여 측정하였고, 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통해 그래핀 필름의 질적 우수성과 성장 균일도를 조사하였다.

• 공업화학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.266-270
• /
• 2012

무수물인 4,4'-(hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride (6FDA)에 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFB), 2,2'-bis(3-aminophenyl)hexafluoropropane (BAFP), 2,2'-bis(3-amino-4-methylphenyl)hexafluoropropane (BAMF), bis(3-aminophenyl) sulfone (APS), p-xylyenediamine (p-XDA), 및 m-xylyenediamine (m-XDA) 등 6종류의 각각 다른 아민 단량체를 이용하여 폴리이미드(PI) 필름을 제조하였다. 얻어진 무색 투명한 PI필름은 무수물과 아민을 반응시켜 폴리아믹산(PAA)을 합성한 후, 용액 캐스팅에 의한 열처리 과정을 통해 얻었다. Differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), thermo-mechanical analysis (TMA)를 이용하여 열적 성질을 측정하였고, universal tensile machine (UTM)을 이용하여 기계적 성질을 조사하였으며, 자외선/가시광선 분광광도계(UV-vis.)와 색차계를 이용하여 광학적 성질을 각각 확인하였다. 제조된 모든 필름들은 무색 투명하여 0.98~2.76 사이의 노란색 지수를 보였으며, 25.73~55.23 $ppm/^{\circ}C$사이의 열 팽창 계수를 나타냈다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.57-61
• /
• 2004

Zinc Oxide (ZnO)은 wurtzite 결정구조를 가지고 있으며, 밴드갭 에너지가 약 3.3eV로 반도성 산화물이다. $In_2O_3$이 첨가된 ZnO 박막을 점자빔증착법을 이용하여 1737F 유리기판에 제조하였다. $400^{\circ}C$의 증착온도에서 $In_2O_3$의 첨가량에 따른 ZnO 박막의 결정성, 미세구조를 비롯한 전기.광학적 특성을 조사하였다. 첨가되는 $In_2O_3$의 양에 따라 투명전도성 산화막으로써의 ZnO 박막의 특성이 변화되었다. $In_2O_3$의 첨가량이 감소할수록 비정질상에서 결정성의 ZnO 막을 얻을 수 있었다. 0.2at%의 $In_2O_3$가 첨가된 출발물질에서 제조된 $In_2O_3$-doped ZnO막은 약 $6.0 {\times} 10^{-3} {\Omega}cm$ 정도의 비저항값과 가시광선 영역에서 85% 이상의 광투과도를 나타내었다.

• 대한화학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.102-109
• /
• 1987

화학증착방법에 의해 dibutyl tin diacetate를 산소와 반응시켜 $SnO_2$박막을 slide glass에 증착시켜 각 조건에 형성된 $SnO_2$박막의 특성을 조사하였다. 본 연구에서 최적증착조건은 기판온도 420$^{\circ}C$, 증착시간 20분으로 나타났으며 증착속도는 증착시간이 증가함에 따라 증가하며 증착시간 25분이후에는 일정해졌으며 판저항의 값도 증착초기에는 감소하나 증착시간 20분이 지나면서 증가하였다. 증착온도 420$^{\circ}C$, 증착시간 20분에 형성된 박막은 두께 4000${\AA}$이며 가시광선 투과율이 90%이며 5800 ohms/${\square}$의 판저항을 가졌다. 그리고 산세척방법에 의해 표면처리한 기판과 반응기체중 수증기의 첨가는 더 좋은 특성의 투명전도성 $SnO_2$박막을 제조하는데 도움이됨을 알았다. 또한 증착막은 작은 구형의 입자들로 이루어져 있다는 것을 주사전자현미경으로 확인하였으며 X-선 회절 실험에 의해 rutile structure(tetragonal)를 갖는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.935-938
• /
• 2010

현재까지 개발된 투명전극재료 중에는 ITO가 가장 투명하면서 전기도 잘 통하고 생산성도 좋다. 투명전극은 비저항이 $1{\times}10^{-3}{\Omega}/cm$이하, 면저항이 $10^3{\Omega}/sq$이하로 전기전도성이 우수하고 380에서 780nm의 가시광선 영역에서의 투과율이 80%이상이라는 두 가지 성질을 만족시키는 박막이다. 본 연구에서는 스퍼터링 진공 증착 장치를 이용하여 투명 도전막(ITO: Indium Tin Oxide)을 제작하고 제작된 ITO 박막의 광 및 전기 그리고 물성적 특성을 조사하여 최상의 공정 조건을 확립하였다. 본 실험에서는 $In_2O_3:SnO_2$ 의 조성비는 90:10 wt% 인 타겟의 특성이 우수하였고, Ar:$O_2$의 분압비는 100:1 및 42:8의 조건이 적당하였으며, 온도는 $200^{\circ}C$ 가장 우수한 특성을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제작한 박막은 광 투과도가 90% 이상, 비저항이 $300\;{\mu}{\Omega}cm$ 이하의 특성을 갖게되어 이미지센서, 태양전지, 액정 텔레비젼등 빛의 통과와 전도성등 두가지 특성에 동시에 만족 될만한 성능을 가질 수 있음을 확인하였다.

• 폴리머
• /
• 제26권5호
• /
• pp.589-598
• /
• 2002

티오펜의 3번과 4번 탄소에 치환기를 보유할 폴리티오펜계 전도성 고분자의 유도체를 얻기위하여 단량체로 ethylenedithiathiophene (EDiTT)을 합성하였다. 생성물을 핵자기 공명법, 적외선 분광법, 자외/가시광선 분광법 등 분광학적인 방법으로 확인하였다. 이 합성의 수율은 29%였다. 이 단량체를 중합하여 전도성 고분자 poly(3,4-ethylenedithiathiophene)(PEDiTT)을 합성하였다. 중합을 위하여 FeCl$_3$를 이용하였으며, 생성물은 매우 짙은 청록색을 나타내었으며 $N_2$H$_4$로 환원시키면 갈색으로 변한다. 이 갈색의 고분자는 몇 가지 유기용매에 대한 용해성이 매우 높았다. 이 고분자의 분광 전기화학 특성을 조사하여 확인하였다. 이 PEDiTT은 NMP에 특히 잘 용해되는 성질을 나타내어, PEDiTT/NMP 용액과 금 전극을 이용하여 단분자성 박막(SAM)을 제조하였다. 전기화학 방법 및 적외선 분광법을 이용하여 이 박막의 형성을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.209-209
• /
• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.