• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.241-241
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• 2003

실리카 나노 분말의 제조공정과 얻어진 나노분말의 자기조립 현상에 대하여 연구하였다. 나노분말은 TEOS(Tetraethylorthosilicate)를 이용하여 Stober process로 단분산 콜로이드 SiO2를 제조하였다. 다양한 응용을 위해서 좁은 입도분포를 가지면서도 다양한 크기를 가지는 분말을 제조하고자 TEOS, NH4OH, 에탄올, 증류수 등의 절대량과 몰비를 변화시키면서 나노분말을 제조하였다. 실험조건에 대한 입도분포와 평균 입자크기의 변화는 핵생성 이론으로 설명될 수 있었다. 얻어진 나노분말을 이용하여 dipcoating과 electron plating방법으로 단층 혹은 여러층의 박막을 형성하였다. 자기배열에 기초한 두 가지 증착방법에서 박막층에 미치는 변수들의 영향을 주로 electorn plating 방법에 대하여 고찰하였다.

• Polymer(Korea)
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• v.36 no.6
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• pp.727-732
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• 2012

Baroplastic poly(butyl acrylate) (PBA)/polystyrene (PS) blends were prepared by mixing PBA and PS emulsions synthesized by cationic and anionic surfactant, respectively. Interestingly, the heterocoagulation of nanoparticles have found to be affected strongly by emulsion concentration but the blends have been prepared with almost same compositions regardless of the amount of reactants. Utilizing this method, PBA/PS/Si hybrid nano-blends were prepared successfully via electrostatic attraction forces between PBA, PS and silica nanoparticles. The hybrid nano-blend having 2 or 5 wt% of silica was then processed to a semi-transparent film at $25^{\circ}C$ under 13.8 MPa for 10 min, which showed 3.0 MPa of tensile strength and 25 MPa of elastic modulus. Therefore, the heterocoagulation technique can be used for preparing baroplastics with uniform compositions of polymer and silica nanoparticles.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.4
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• pp.297-301
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• 2004

Nano-sized mullite (3Al$_2$O$_3$$.$2SiO$_2$) colloids were prepared by use of the spray combustion method. For combustion reaction, Al(NO$_3$)$_3$$.$9$H_2O$, and CH$_{6}$N$_4$O were used as an oxidizer and a fuel respectively, and then colloidal silica was also added as 2SiO$_2$source for mullite. The temperature of the reaction chamber was kept at 80$0^{\circ}C$ to initiate the ignition of droplets of the mixed precursors. For preventing droplet coagulation, the droplet number concentration was reduced using the metal screen filter, and the residence time of aerosol was kept at 2.5 seconds for laminar flow. The synthesized colloidal particles had an uniform spherical shape with 130 nanometer size and the crystalline phase showed the mullite with stoichiometry in the observations of XRD and TEM.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2009.11a
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• pp.123-124
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• 2009

본 연구는 환경친화적인 수용성 폴리우레탄 코팅 제품의 문제점인 끈적임, 내수압, 투습도 등의 물성저하 및 내구성 문제를 개선하기 위해 졸-겔법을 이용하여 구형의 실리카 나노졸을 제조한 후 이를 수용성 폴리우레탄과 혼합한 후 교직물에 코팅하여 그에 따른 물성 향상에 관한 연구이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.33 no.3
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• pp.186-193
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• 2009

In this article, the effect of silica addition on the phase transformation characteristics of $TiO_2$ nanoparticles synthesized by using an $O_2$-enriched coflow, hydrogen, diffusion flame was investigated. TTIP(titanium tetra-isopropoxide) and TEOS(tetraethyl-orthosilicate) were used as precursors for $TiO_2$ and $SiO_2$ nanoparticles, respectively. Based on the results from TEM and XRD analysis, it is believed that the silica addition on the flame synthesis of $TiO_2$ nanoparticles reduces the particle size distribution and raises the temperature of the phase transition from anatase to rutile. But the reduced sizes of the synthesized particles due to the silica addition made the sintering and phase transformation of particles more easily.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.35-37
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• 2005

100, 200nm 크기의 colloidal silica 각각에 나노 ceria 입자를 수열합성법으로 코팅하였다. Colloidal silica 입자에 ceria를 코팅 시 slurry의 pH조절과 수열처리에 이용하여 silica에 ceria가 코팅됨을 TEM과 zeta-potential을 이용하여 확인하였다. 연마 슬러리의 분산 안정성과 연마효율을 높이기 위하여 슬러리의 pH 는 9로 하였으며, 이때의 zeta-potential 값은 -25 mV이었다. 1 wt%로 제조된 연마슬러리를 이용하여, 4 inch $SiO_2$, $Si_3N_4$ wafer를 압력변화에 따른 연마특성을 관찰 하였다. Ceria coated colloidal silica 100 nm, 200 nm와 commercial한 $CeO_2$입자를 연마압력 6 psi로 oxide film을 연마한 결과 연마율이 각각 2490 ${\AA}/min$, 4200 ${\AA}/min$, 4300 ${\AA}/min$으로 측정되었다. 또한 $SiO_2$, $Si_3N_4$ film의 6 psi압력에서 ceria coated colloidal silica 100 nm, 200 nm와 commercial 한 $CeO_2$입자의 선택비는 3, 3.8, 6.7 이었다. 입자크기가 클수록 연마율이 높으며, Preston equation을 따라 연마 압력과 연마율이 비례하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.2
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• pp.173-178
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• 2022

A lateral flow immunoassay (LFIA) method using carbon nanodot@silica as a signaling material was developed for analyzing the concentration of retinol-binding protein 4 (RBP4), one of the lung cancer biomarkers. Instead of antibodies mainly used as bioreceptors in nitrocellulose membranes in LFIA for protein detection, aptamers that are more economical, easy to store for a long time, and have strong affinities toward specific target proteins were used. A 5' terminal of biotin-modified aptamer specific to RBP4 was first reacted with neutravidin followed by spraying the mixture on the membrane in order to immobilize the aptamer in a porous membrane by the strong binding affinity between biotin and neutravidin. Carbon nanodot@silica nanoparticles with blue fluorescent signal covalently conjugated to the RBP4 antibody, and RBP4 were injected in a lateral flow manner on to the surface bound aptamer to form a sandwich complex. Surfactant concentrations, ionic strength, and additional blocking reagents were added to the running buffer solution to optimize the fluorescent signal off from the sandwich complex which was correlated to the concentration of RBP4. A 10 mM Tris (pH 7.4) running buffer containing 150 mM NaCl and 0.05% Tween-20 with 0.6 M ethanolamine as a blocking agent showed the optimum assay condition for carbon nanodot@silica-based LFIA. The results indicate that an aptamer, more economical and easier to store for a long time can be used as an alternative immobilizing probe for antibody in a LFIA device which can be used as a point-of-care diagnosis kit for lung cancer diseases.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.15 no.2
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• pp.69-76
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• 2014

Two kinds of epoxy-functionalized alkoxysilane (EAS) compounds (EAS-MS and EAS-ES) were successfully synthesized through the reaction between epoxy resin (YD-128) and aminopropyl trimethoxysilane (APTMS) or aminopropyl triethoxysilane (APTES). By the hydrolysis-polycondensation reaction of EAS compounds with 3-Glycidyloxypropyl trimethoxysilane (GPTMS) and Tetraethyl orthosilicate (TEOS), silica/epoxy nanohybrids could be prepared at various compositions of EAS to GPTMS/TEOS. Prepared nanohybrids were yellow transparent and miscible with various organic solvents. By the reaction silica/epoxy nanohybrids with curing agents (TETA or acrylic acid), cured hybrids films could be obtained. These cured films showed higher thermal stability and mechanical property compared to cured neat epoxy resin. TEM and AFM images showed formation of nano-sized silica nanoparticles within cured hybrid films.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.416-417
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• 2013

최근 질화물계 발광다이오드(light emitting diode, LED) 소자는 핸드폰, 스마트 TV 등의 디스플레이 분야와 실내외조명, 감성조명, 특수조명 등의 조명분야에 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 이러한 LED 소자는 에너지 절감과 친환경에 장점을 가지고, 가까운 미래에 조명시장을 대체할 것으로 예상된다. 이를 만족하기 위해서는 현재보다 더 높은 효율을 갖는 LED 개발이 요구되어지고 있는 상황이다. 일반적으로 질화물계 LED 소자의 효율은 내부양자 효율, 광추출 효율 등으로 나타낼 수 있다. 내부 양자효율은 성장된 결정의 질의 개선 및 다층의 이종접합 또는 다중양자우물 구조와 같이 활성층의 캐리어 농도를 높이는 접합구조로 설계되어 80% 이상의 효율을 나타낸다. 그러나 광추출 효율은 이에 미치지 못하고 있다. 이는 반도체 재료의 높은 굴절률로 인하여 빛이 외부로 탈출하지 못하고 내부로 반사되거나 물질 안에서 흡수가 일어나기 때문이다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 연구 그룹들은, 표면에 패턴 형성하여 빛의 전반사를 줄여 그 효율을 올리는 연구결과를 보고하고 있다. 대표적인 방법으로는 wet etching, 전자빔 리소그라피, 나노임프린트 리소그라피, 레이저 홀로 리그라피, 나노스피어 리소그라피 등이 사용되고 있다. 이 중, 나노스피어 리소그라피는 폴리스틸렌 혹은 실리카 등과 같은 나노 크기의 bead를 사용하여 반도체 기판 표면에 단일층으로 고르게 코팅한 마스크로 사용하여 패턴을 주는 방법이다. 이 방법의 장점으로는 대면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있고, 공정비용이 저렴하여 양산하기에 적합하다는 특징이 있다. 나노스피어 리소그라피를 통해서 표면에 생성된 패턴 모양의 각도에 따라서, 식각되는 깊이에 변화에 따라 실험한 결과들은 있지만, 아직까지 크기가 다른 나노입자들의 마스크 이용하여 형성된 패턴 밀도에 따른 광 추출 효과에 대한 연구가 많이 미흡하다. 따라서 본 연구에서는 다양한 크기의 실리카로 패턴을 형성시켜 패턴 밀도에 대한 광추출 효율의 효과에 대해서 조사하였다. 실험 방법으론, DI, 에탄올, TEOS, 암모니아의 순서대로 그 혼합 비율을 조정하여 100, 250, 500 nm 크기의 나노입자를 합성하였고 이것을 질화물계 LED의 표면 위에 단일층으로 스핀코팅 방법을 통해 코팅을 하였다. 그 후 ICP-RIE 방법으로 필라 패턴을 형성하였는데, 그 결과 100 nm SiO2 입자를 이용한 경우 $4.5{\times}10^9$/$cm^2$, 250 nm의 경우 $1.4{\times}10^9$/$cm^2$, 500 nm의 경우 $0.4{\times}10^9$/$cm^2$의 패턴의 밀도를 보여주었다(Fig. 1). 패턴의 밀도에 따라 전계광학적 특성을 확인하여 보았는데, 그 결과는 평평한 표면과 비교하였을 때 100 nm에서 383%, 250 nm에서는 320%, 500 nm에서는 244% 상승하는 결과를 보여주었다(Fig. 2). 이번 실험을 통해서 LED의 광추출 효율은 표면 모양과 깊이 뿐 아니라 밀도가 커질수록 그 효율이 올라간다는 사실을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.14 no.3
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• pp.184-190
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• 2011

$LiMn_2O_4$ with mesoporous hollow sphere shape was synthesized by precipitation method with silica template. The synthesized $LiMn_2O_4$ has nanosized first particle and mesoporous hollow sphere shape. Silica template was removed by chemical etching method using NaOH solution. When the concentration of NaOH solution was increased, first particle size of manganese oxide was decrease and confirmed mesoporous hollow shpere shape. X-ray diffraction(XRD) patterns revealed that the synthesized samples has spinel structure with Fd3m space group. In case the ratio of silica and maganese salt increased, the size of first particles was decreased. The tetragoanal $LiMn_2O_4$ with micron size was synthesized at ratio of silica and manganese salt over 1 : 9. The prepared samples were assembled as cathode materials of Li-ion battery with 2032 type coin cell and their electrochemical properties are examined by charge-discharge and cyclic performance. Electrochemical measurements show that the nano-size particles had lower capacity than micron-size particles. But, cyclic performance of nano-size particles had better than that of micron-size particles.