• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.9 no.4
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• pp.41-46
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• 2011

Oxygen sensitive functional particles(OSParticle) were fabricated by three different methods for using the particles as oxygen sensors and PIV tracers. The used methods were a physical coating method, an ion-exchange method and a dispersion polymerization method. The physical coating method is dipping $SiO_2$ hollow particles into dye solution then drying. This method is very simple, but particles are not uniform in diameter and luminescence. The particles fabricated by the ion-exchange method have very uniform diameter and well doped. However, it can not be used in water since the particles are hydrophobic. In case of the dispersion polymerization method, the diameter of OSParticles is quite uniform. The diameter of OSParticles can be changed by controlling the quantity of AIBN (2,2'-azobis isobutyronitrile). For the purpose of dissolved oxygen concentration measurement in micro scale water flows, the dispersion polymerized OSParticles turn out to be the most superior functional particles. The luminescent intensity of OSParticles was tested with the variation of dissolved oxygen concentration in water samples. As a result, the luminescent intensity of OSParticles is monotonically decreased with increasing DO (Dissolved oxygen) concentration of water.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.366-366
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• 2011

이성분 산화물인 ZnO/$TiO_2$ core-shell 나노입자는 core-shell 구조의 특성과 이성분 산화물의 상호작용에 의해서 염료감응형 태양전지의 효율향상을 기대할 수 있다. Znic acetate($Zn_2(CH_3COO)$)와 Titanium(IV) butoxide($Ti(OBu)_4$)를 이용하여 ZnO 나노입자를 수열합성하고 그 주의에 $TiO_2$을 가수분해 반응을 이용하여 둘러싸는 core-shell형태의 물질을 합성하였다. 그 이후 결정성 및 유기물 제거를 위해서 4시간 동안 고온에서 소성하였다. SEM 결과에 따르면 소성 온도를 600도까지 증가시키면 ZnO의 경우 나노입자의 크기가 증가하는 경향을 확인하였다. 하지만 core-shell의 경우는 ZnO의 뭉침현상을 $TiO_2$이 방해하여 초기합성된 크기와 동일한 크기를 유지하는 것을 확인하였다. 또한 XRD 결과에 따르면 주변에 형성된 $TiO_2$ 이외에 $Zn_2TiO_4$의 spinel 구조를 가지는 물질이 합성되는 것을 확인할 수 있었다. 합성된 core-shell 구조의 나노입자는 약 40~50 nm의 크기를 가지고 600도에서 소성된 입자의 경우 산소 정공이 거의 없는 약 3 eV의 밴드갭을 가지는 물질로 합성이 되었다. Core-shell 나노입자의 경우 염료 감응형 태양전지의 반도체 물질로 응용 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.202-202
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• 2012

염료감응태양전지(DSSC)의 광변환 효율을 향상시키기 위하여 진공챔버에서 450도 고온에서 O2, Ar, and N2 혼합가스를 주입하여 다양한 plasma로 TiO2 박막을 처리하면서 소성시켰다. TiO2 표면을 cleaning하고 활성화함으로서 염료의 결합력을 향상시키는 것 외에 TiO2 내부의 oxygen vacancy를 변화를 관찰하였다. 실험에 사용한 박막은 glass 위에 FTO 박막을 입히고, 다공성 TiO2 나노입자 박막을 코팅하여 제조하였다(porous TiO2 나노입자(${\sim}12{\mu}m$)/FTO(Fluorine doped Tin oxide; $1{\mu}m$)/glass). 완성된 광전극에 대해서 XRD, XPS, EIS, FE-SEM 등을 이용하여 분석하였다. 또한 이렇게 전처리된 광전극을 사용한 DSSC를 제작하였다. 그리고 Solar-simulator를 통해 그 효율을 측정하여 '플라즈마환경에서 소성된 광전극에 대한 DSSC의 광변환효율에 미치는 효과'을 고찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.3 no.4
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• pp.319-326
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• 1993

The effects of $SnO_2$ crystallite size on the powder characteristics, the resistance in air and the sensitivity to 0.5 vol % $H_2$, CO-air mixture were observed. The size of SnO, powder was controlled by calcining temperature variation ($500^{\circ}C$ ~$1100^{\circ}C$) of $\alpha$-stannic acid fabricated from $SnCl_4 \cdot xH_2O$. Its crystallite size. evaluated from TEM image, was in the range of 8-54nm. With the reduction of crystallite size, the adsoption peak of $H_2O$ on FTIR curve became more clear while the lattice parameters were invariable. As the crystallite size decreased, with elements of thick film, the temperatures showing a minimum resistance in air and a maximum sensitivity to H, gas reduced. The temperature variations were assigned to the changes of activation energy of the active adsorbates, and it was suggested that the decrease of activation energy can be one of the reasons for the' sensitivity increase with the' fine powder.