• Title/Summary/Keyword: 나노개질처리

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Fabrication of counter electrodes for dye-sensitized solar cells by using surface modified and dispersion controlled multi-walled carbon nanotubes (표면개질 및 분산제어된 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 염료감응태양전지 대전극의 제조)

  • Choi, Hee-Jung;Lee, Gi-Won;Park, Nam-Kyu;Kim, Kyung-Kon;Hong, Sung-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.445-447
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    • 2008
  • 본 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브용 표면개질제를 리빙라디칼중합법을 통하여 제조하고, 이를 이용하여 표면개질되고 분산제어된 다중벽탄소나노튜브를 제조하고 염료감응형 태양전지의 대전극 재료로 사용하였다. 우선 리빙라디칼중합법 중 nitroxide mediated polymerization (NMP) 기술을 이용하여 poly(maleic anhydride-co-p-acetoxystyrene)-block-poly(p-acetoxystyrene)를 합성하고, 공중합체중의 maleic anhydride기에 이미드화 반응을 통하여 pyrene기를 도입하였다. 공중합체 중의 p-acetoxystyrene 반복단위들은 가수분해 반응을 통하여 p-hydroxystyrene 반복단위로 변환하였으며, 제조된 공중합체의 구조와 열 특성 등을 GPC, GC, $^1H$-NMR, TGA을 통하여 분석하였다. 제조된 공중합체를 이용하여 다중벽 탄소나노튜브의 표면을 polymer wrapping법으로 처리하였고, 표면개질된 탄소나노튜브의 분산성을 다양한 용매에서 비교분석하였다. 표면이 개질되고 페이스트 내에의 분산성이 향상된 다중벽탄소나노튜브를 염료감응태양전지의 대전극 제조에 응용하였으며, 표면처리 및 분산제어 여부에 따른 제작 특성 및 동작특성 등을 평가하였다.

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Modification of GaN surface into hydrophilic property for nano-sphere lithography (나노-스피어 리소그라피를 위한 질화갈륨 표면 친수성 개질)

  • Yeo, Jong-Bin;Kim, Jun-Hyung;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.334-334
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    • 2009
  • 본 논문에서는 질화갈륨 (GaN) 표면에 나노-스피어 리소그라피를 가능하게 하기 위하여 친수성으로 개질을 시도하였다. 플라즈마 처리 공정 변수인 공정 파워, 처리시간을 변화시키면서 표면을 개질하였으며, 친수성 개질을 확인하기 위하여 접촉각 및 표면 자유 에너지 변화를 측정 계산하였다. 또한 FT-IR 분석을 통하여 표면 작용기를 확인하였다. 최종적으로 본 실험의 결과로 얻어진 친수성이 질화갈륨 표면의 나노-스피어 리소그라피에 얼마나 큰 영향을 주는지 표면 모폴리지를 SEM을 이용하여 관찰하였다.

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Surface Modification of Nanofiltration Membrane with Silane Coupling Agents for Separation of Dye (실란 표면 개질된 나노복합막의 염료 분리 특성)

  • Park, Hee Min;Lim, Jee Eun;Kim, Seong Ae;Lee, Yong Taek
    • Membrane Journal
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    • v.28 no.6
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    • pp.414-423
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    • 2018
  • In this study, the commercial nanofiltration membranes were modified with octyltrimethoxysilane(OcTMS) and (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMS) to improve fouling resistance and to separate dye. The chemical structure and binding energy of elements of silane-deposited surface were analyzed using XPS analysis. And the morphology and hydrophilicity property of silane-modified NF membrane were analyzed using FE-SEM, EDX, AFM, and contact angle. The surface charge of silane-modified NF membrane was characterized by zeta potentiometer analyzer. As a result, silane-modified NF membrane improved fouling resistance about 2 times as compared with that of the commercial membrane. And the silane-modified NF membranes effectively were removed cation dye over 98%.

Plasma Treatment of Carbon Nanotubes and Interfacial Evaluation of CNT-Phenolic Composites by Acoustic Emission and Dual Matrix Techniques (음향 방출과 이중 기지 기술을 이용한 탄소나노튜브의 플라즈마 처리 효과에 따른 탄소나노튜브-페놀 복합재료의 계면특성 평가)

  • Wang, Zuo-Jia;Kwon, Dong-Jun;Gu, Ga-Young;Lee, Woo-Il;Park, Jong-Kyoo;Park, Joung-Man
    • Composites Research
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    • v.25 no.3
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    • pp.76-81
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    • 2012
  • Atmospheric pressure plasma treatment on carbon nanotube (CNT) surfaces was performed to modify reinforcement effect and interfacial adhesion of carbon fiber reinforced CNT-phenolic composites. The surface changes occurring on CNT treated with plasma were analyzed by using Fourier transform infrared spectroscope (FT-IR). The significant improvement of wettability on CNT was confirmed by static contact angle test after plasma treatment. Such plasma treatment resulted in a decrease in the advancing contact angle from $118^{\circ}$ to $60^{\circ}$. The interfacial adhesion between carbon fiber and CNT-phenolic composites increased by plasma treatment based on apparent modulus test results during quasi-static tensile strength. Furthermore, the proposed database offers valuable knowledge for evaluating interfacial shear strength (IFSS).

Synthesis of Ceria Nanoparticles Using Supercritical Methanol with Various Surface Modifiers (초임계 메탄올을 이용한 표면개질된 세리아 나노입자의 합성)

  • Ahn, Ki Ho;Shin, Nae-Chul;Kim, Minsoo;Youn, Yong-Suk;Hong, Giyoung;Lee, Youn-Woo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.4
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    • pp.678-683
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    • 2012
  • Ceria is one of the most important catalytic materials which can be used in three-way catalysts, waste water treatment, petroleum refining, etc. So far, many methods have been studied to produce ceria nanoparticles. In this study, ceria nanoparticles were prepared via solvothermal synthesis using supercritical methanol in short reaction time using a batch reactor. The size of synthesized ceria nanoparticles in supercritical methanol is 6 nm without capping agent, which is smaller than that made in supercritical water at the same conditions of $400^{\circ}C$ and 30 MPa. Size difference results from density and critical point difference between water and methanol and slow reaction rate at the surface of ceria particles in supercritical methanol which reduces crystal growth rate. Several organic compounds were added to modify the surface of ceria nanoparticles, and in-situ surface modification was confirmed by FT-IR and TGA analysis. Surface modified ceria nanoparticles have excellent dispersibility in organic solvent. Size and shape of surface modified ceria particles can be controlled by adjusting molar ratio of modifier to precursor and selection of modifier.

Surface Treatments of Carbon Nanomaterials using Atmospheric Pressure Plasma (대기압 플라즈마를 이용한 탄소나노소재의 표면처리)

  • Lee, Byeong-Ju;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.67-67
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    • 2013
  • 그래핀과 탄소나노튜브와 같은 탄소나노재료는 우수한 물성으로 인하여 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 예측되고 있으며, 더욱이 이러한 특성은 구조변형, 화학적 도핑뿐만 아니라 표면처리를 통해서 제어가 가능하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 진공 공정이 아닌 상온 상압 환경에서 그래핀과 탄소나노튜브를 효율적으로 표면 처리하기 위하여 대기압 플라즈마장치를 제작하였고, 질소플라즈마를 이용하여 그래핀과 탄소나노튜브의 표면을 처리하였다. 대표적인 결과로는 소수성이었던 그래핀 및 탄소나노튜브의 표면을 친수성으로 개질하였으며, 플라즈마 처리에 의한 결함을 최소화시킬 수 있는 최적의 표면처리 조건을 도출하였다.

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Morphology and Electrical Conductivity of Polystyrene/Carbon Nanotube Microcellular Foams Polymerized by High Internal Phase Emulsions (고내상 에멀젼 중합법으로 제조한 폴리스티렌/탄소나노튜브 미세기공 발포체의 모폴로지 및 전기 전도도)

  • Noh, Won-Jin;Kang, Myung-Hwan;Lee, Seong-Jae
    • Polymer(Korea)
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    • v.36 no.5
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    • pp.579-585
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    • 2012
  • Polystyrene/carbon nanotube (CNT) microcellular foams were prepared to have electrically conductive properties via high internal phase emulsion polymerization. In this study, we have investigated the effects of surface modification of CNT, surfactant content and dispersion time to improve the stability of emulsion and the electrical conductivity of foam. Acid treatment and a surfactant were used to effectively disperse CNTs in the aqueous phase. In the organic phase, CNTs were used after a surface modification with organic functional groups. The degree of dispersion of CNTs was estimated by the electrical conductivity of resultant microcellular foams. With raw CNTs dispersed with the surfactant in the aqueous phase, substantial conductivity increase was observed but the foams were slightly shrunk. The foams prepared with organically modified CNTs dispersed in the organic phase showed stable cell morphology without shrinkage, but displayed limitation to improve the conductivity.

Effect of hydrogenation surface modification on dispersion and nucleation density of nanodiamond seed particle (수소화 표면 개질이 나노다이아몬드 seed 입자의 분산 및 핵형성 밀도에 미치는 영향)

  • Choi, Byoung Su;Jeon, Hee Sung;Um, Ji Hun;Hwang, Sungu;Kim, Jin Kon;Cho, Hyun
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.29 no.6
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    • pp.239-244
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    • 2019
  • Two hydrogenation surface modifications, namely hydrogen atmosphere heat treatment and hydrogen plasma treatment, were found to lead to improved dispersion of nanodiamond (ND) seed particles and enhanced nucleation density for deposition of smooth ultrananocrystalline diamond (UNCD) film. After hydrogenation, the C-O and O-H surface functionalities on the surface of nanodiamond particles were converted to the C-H surface functionalities, and the Zeta potential was increased. As the degree of dispersion was improved, the size of nanodiamond aggregates decreased significantly and nucleation density increased dramatically. After hydrogen heat treatment at 600℃, average size of ND particles was greatly reduced from 3.5 ㎛ to 34.5 nm and a very high nucleation of ~3.9 × 1011 nuclei/㎠ was obtained for the seeded Si surface.

펨토초 레이저의 생체 매식용 임플란트 표면개질에 응용

  • Choe, Han-Cheol
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2009
  • 생체용 금속 임플란트의 표면개질은 생체활성화를위하여 오래 전 부터 관심을 가지고 연구해오고 있다. 최근에 표면개질을위하여 화학적 에칭, 샌드 블래스팅, 또는 나노튜브형성등 표면에 임의의 요철을 만들어서 사용하는방법이 가장 일반적으로 적용되어 상용화되고있다. 그러나 샌드블래스팅이나 화학적 에칭은 가공은 쉽지만 가공표면에 인체에 해로운 잔류물의존재로 생체적합성에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기위하여 레이저를 사용하여 임플란트 표면을 개질한 예가 보고 되었다. 레이저를 사용한 표면처리 방법의큰 장점은 잔류물이 남지 않고 비교적 표면 거칠기의 제어가 용이하다. 금속합금의 표면개질에사용되는 레이저는 주로 Nd:YAG 레이저의 파장을 반으로 줄인 녹색레이저 ($\lambda$=532nm)를 사용하거나, 자외선파장영역의레이저를 사용하는 경우가 일반적으로 가장 보 편화된 가공방법으로 연구되었다. 표면의 거칠기는 수마이크로의크기와 수십나노의 크기를 갖는 표면을 생체적합적인 측면에서 요구하고 있다. 따라서 이러한 표면의 거칠기를조절할 수 있는 펨토레이저를 사용하여 표면에 균질한 표면의 텍스춰링을 통하여 그 특성을 개선할 수 있는지를 확인하는 것이 본 과제이다. 본 실험에서는 Ti합금을 진공 아크로를 이용하여 3원계합금을 제조하고 $1000^{\circ}C$에서 24시간 열처리 후 급냉(water quenching)하였다. 열처리 후 시편은 두께 2mm로 절단 하여 #2000까지 연마 후 하여 펨토 초(10-15 second) 펄스폭 대역을 갖는 레이저를 이용하여 수마이크로 크기의 미세 요철을 표면에 형성한 후, 표면의 특성을 조사해 보았다.(NRF-2009-0074672)

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