• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.350-350
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• 2011

ZnO는 II-VI족 화합물 반도체로서 3.37 ev의 band gap energy와 60 mv의 exciton binding energy를 가지며 차세대 소자로 다양한 분야에서 연구되어지고 있다. ZnO 박막과는 다르게 ZnO nano structure는 효율성과 특성 향상의 이점으로 태양전지와 투명전극 소자에 많은 연구가 되고 있으며 UV 레이저, 가스센서, LED, 압전소자, Field Emitting Transistor (FET) 등 다양한 응용분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 RF Magnetron sputtering법을 이용해 ZnO buffer layer를 다양한 두께(~1,000${\AA}$)로 증착한 뒤, Zn powder (99.99%)를 지름 2inch 석영관 안에 넣어 Thermal furnace장비를 이용하여 Thermal Evaporation법으로 약 500$^{\circ}C$에서 30분 동안 촉매 없이 성장 하였다. 수직성장된 ZnO 나노 구조체의 특성을 전계방출주사전자현미경(SEM), X-선 회절패턴(XRD), UV-spectra를 이용하여 분석하였다. SEM 분석을 통하여 ZnO buffer layer위에 성장된 ZnO 나노 구조체는 직경이 약 ~50 nm, 길이가 ~2 um까지 성장을 보였으며, XRD 측정결과, ZnO 우선 성장 방향(002)을 확인하였다. 두 가지 측정을 통하여 ZnO buffer layer의 유무에 따라 성장 특성이 향상되었음을 확인하였으며, 이는 buffer layer가 seed 역할을 한 것으로 사료된다. UV-spectra 측정을 통하여 가시광 영역(400~780 nm)에서 60%대의 투과도를 보여 가시광 영역에서 투명성을 요구하는 전자 소자 및 광소자 등에 적용 가능성을 확인하였다. 이 연구를 통하여 우수한 투과도를 가지며 유리 기판위에 수직성장된 ZnO 나노구조체는 태양전지와 플렉서블 디스플레이 등 다양한 활용 분야를 제시할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.5
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• pp.483-489
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• 2016

Here, we examined the photo-degradation efficiency of $Cu_2Se$-graphene nanocomposites synthesized by a facile and fast microwave-assisted technique. The prepared composites were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, XPS and UV-Vis spectrophotometry. The photocatalytic performance was studied through the decomposition of Rhodamine (Rh B) as a standard dye under visible light radiation. A 95% of Rh B degradation after visible light irradiation for 180 min indicates that the $Cu_2Se$-graphene composite exhibited significant photodegradation efficiency. Therefore, it can be concluded that the synthesized $Cu_2Se$-graphene can be used as a suitable catalyst for decomposing dye pollutants.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.173.1-173.1
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• 2016

전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질로서, 그래핀과 비슷한 2D 결정성 구조를 지니면서도, 그래핀과는 달리 밴드갭을 가지는 반도체적 성질 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 $WS_2$는 촉매, 전자, 광전자, 센서와 같은 반도체등 다양한 소자에 적용된다. $WS_2$ 합성 방법에는 기계적 박리법, 화학기상증착법, 용액법 등이 있다. 기계적 박리법은 방법이 간단하나 수율이 낮고 균일하게 얻어지지 않으며, 화학기상증착법은 고가의 고온공정이라는 한계점을 가지고 있다. 반면에 용액법은 제조공정이 쉬우며, 저가 대량생산이 가능하다는 이점이 있다. 더욱이 본래 용액법에서는 $WS_2$를 합성하기 위해 $WO_3$를 추가적으로 합성 후 진행하였지만, 쉽게 제조 가능한 $WO_3$ colloidal 용액을 이용하면 sulfurization을 진행하여 $WS_2$를 합성할 수 있다. colloidal 용액을 이용한 합성법은 입자크기 조절이 가능하기 때문에 균일한 나노입자를 uniform 하게 형성할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ colloidal 용액을 spin coating 과 sulfurzation 공정을 거쳐 2D triangle $WS_2$의 합성 및 특성을 분석하였다. 2D $WS_2$의 나노결정구조, 입자 형상 및 광학 특성을 주사전자현미경, 라만 분광기, x-ray 회절분석기 등을 통해 확인하였다. 또한, 합성된 $WS_2$를 이용하여 트랜지스터를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.160-161
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• 2008

$SnO_2$는 n형 반도체로써 3.6 eV의 큰 밴드갭을 가지는 물질로 CO와 NOx 가스에 좋은 감도를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 문헌에 따른 일반적인 $SnO_2$ 가스센서는 후막이나 벌크형태로 제작되었다. 근래에는 가스감응체가 $SnO_2$ 나노선 형태인 가스센서가 활발한 연구 중에 있다. 본 논문에서는 기판 위에 서로 분리된 전극 패턴에 Au를 촉매로 하여 네트워크 구조로 된 $SnO_2$ 나노선이 합성되었다. 제작된 가스센서에 Pd 도핑에 따른 영향을 알아보기 위하여 1.8 mM의 Pd 용액 ($PdCl_2{\cdot}xH_2O$ 3 mg + $H_2O$ 10 ml)을 이용하여 센서에 도핑하였다. 측정 시스템에서 $NO_2$ 가스에 대한 센서의 특성을 분석한 결과 도핑하지 않은 $SnO_2$ 센서보다 20%정도의 감도가 개선되었다.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.1
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• pp.35-39
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• 2011

In this work, mesoporous carbons (CMK-3) were prepared by a conventional templating method using mesoporous silica (SBA-15) for using catalyst supports in polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFCs). The CMK-3 were chemically activated to obtain high surface area and small pore diameter with different potassium hydroxide (KOH) amounts, i.e., 0, 1, 3, and 4 g as an activating agent. And then Pt-Ru was deposited onto activated CMK-3 (K-CMK-3) by a chemical reduction method. The characteristics of Pt-Ru catalysts deposited onto K-CMK-3 were determined by surface area and pore size analysis, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and inductive coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The electrochemical properties of Pt-Ru/K-CMK-3 catalysts were also analyzed by cyclic voltammetry (CV). From the results, the K3g-CMK-3 carbon supports activated with 3 g KOH showed the highest specific surface areas. In addition, the K3g-CMK-3 led to uniform dispersion of Pt-Ru onto K-CMK-3, resulted in the enhancement of elelctro-catalystic activity of Pt-Ru catalysts.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.2
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• pp.175-188
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• 2023

Global interest in hydrogen energy is increasing as an eco-friendly future energy that can replace fossil fuels. Accordingly, a next-generation hydrogen production technology using microorganisms, nuclear power, etc. is being developed, while a lot of time and effort are still required to overcome the cost of hydrogen production based on fossil fuels. As a way to minimize greenhouse gas emissions in the hydrocarbon-based hydrogen production process, methane direct decomposition technology has recently attracted attention. In order to improve the economic feasibility of the process, the simultaneous production of value-added carbon materials with hydrogen can be one of the most essential aspects. For that purpose, various studies on catalysis related to the quality and yield of high-value carbon materials such as carbon nanotubes (CNTs). In terms of process technology, a number of the research and development of fluidized-bed reactors capable of continuous production and improved gas-solid contact efficiency has been attempted. Recently, methane direct decomposition technology using a fluidized bed has been developed to the extent that it can produce 270 kg/day of hydrogen and 1000 kg/day of carbon. Plus, with the development of catalyst regeneration, separation and recirculation technologies, the process efficiency can be further improved. This review paper investigates the recent development of catalysts and fluidized bed reactor for methane direct pyrolysis to identify the key challenges and opportunities.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.110-110
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• 2003

제올라이트는 다양한 유기질 분리의 촉매제 및 광학, 화학 센서, 기체 분리 등의 고기능 소재로서 크게 주목받고 있으며, 그 중 MFI type(ZSM-5, Silicalite-1) 제올라이트는 주로 석유화학공정에 주로 이용되고 있고, 분리막으로서 이산화탄소의 분리/회수 및 물/유기 혼합물의 분리 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 분리막 제조에 유리할 것으로 판단되어지는 적합한 크기와 형상을 갖춘 나노크기의 제올라이트 분말을 수열합성법과 마이크로웨이브 합성법을 이용하여 합성하였으며, 위의 조건으로 다공질 알루미나 지지 체 위에서 알루미나/제올라이트 분리막 제조를 하는데 성공하였다. 또 한 다양한 조건(시간, 온도, 조성)에 따른 막의 두께변화와 균열발생정도를 관찰한 결과 합성시간, 건조온도에 따라서 같은 조건의 분리막 사이에서도 현격한 차이가 나타남을 알 수 있었다. 얻어진 MFI type제올라이트 분말과 분리막은 XRD, SEM, BET, TGA, FT-IR등의 분석수단을 이용하여 물성평가를 실시하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.26 no.6
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• pp.478-481
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• 2013

Diameter controlled carbon nanotubes (CNTs) were grown using surface modified iron nano-particle catalysts with aminpropyltriethoxysilane (APS). Iron nano-particles were synthesized by thermal decomposition of iron pentacarbonyl-oleic acid complex. Subsequently, APS modification was done using the iron nano-particles synthesized. Agglomeration of the iron nano-particles during the CNT growth process was effectively prevented by the surface modification of nano-particles with the APS. APS plays as a linker material between Fe nano-particles and $SiO_2$ substrate resulting in blocking the migration of nano-particles. APS also formed siliceous material covering the iron nano-particles that prevented the agglomeration of iron nano-particles at the early stages of the CNT growth. Therefore we could obtain the diameter controlled CNTs by blocking agglomeration of the iron nano-particles.

• Journal of the Korean Society of Combustion
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• v.8 no.2
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• pp.50-55
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• 2003

Synthesis of carbon nanofibers on a metal substrate by an ethylene fueled inverse diffusion flame was observed. Stainless steel plates were used for the catalytic metal substrate. The effects of radial distance and residence time of the substrate were investigated. The role of hydrocarbon composition in the fuel was also viewed. Nanofibers with a diameter range of 30-70nm were found on the substrate. The carbon nanofibers were formed and grown in the region from 4 to 5.5mm from the central axis of a flame outside of the visible flame front in the radial direction. The minimum residence time required for the formation of carbon nanofibers were about 20 seconds, and over 60 seconds were required for the full-scale growth. The characteristic time of the formation of carbon nanofibers was much shorter than that of the substrate temperature growth. In this study, the variation in hydrocarbon composition had no significant effect on the formation and growth of the carbon nanofibers.

• Journal of Powder Materials
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• v.12 no.6 s.53
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• pp.441-446
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• 2005

The copper oxide nano powders were synthesized by levitational gas condensation (LGC) method, and were applied to catalyst to fabricate 3,4-dihydropyrimidin-2-(1H)-one. Processes of adsorption of Biginelli reaction reagents on the copper nanooxide surface $Cu_2O{\circ}CuO$ were studied by IR-spectroscopy. It was shown that benzaldehyde coordination, acetoacetic ether on the oxide surface is carried out with participation of carbonyl fragments, urea by N-H bonds which affects positively on the reagents reactivity.