• 제목/요약/키워드: 산화 그래핀

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Mo2C/Mo2N 나노 입자와 환원된 그래핀 옥사이드가 복합된 나노 섬유 중간층이 적용된 리튬-황 전지 (Nanofibers Comprising Mo2C/Mo2N Nanoparticles and Reduced Graphene Oxide as Functional Interlayers for Lithium-Sulfur Batteries)

  • 이재섭;양지훈;조중상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.574-581
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    • 2022
  • 리튬-황 전지의 기능성 중간층으로 그래핀과 Mo2C/Mo2N 나노입자로 구성된 나노섬유(Mo2C/Mo2N rGO NFs)를 사용하였다. Mo2C/Mo2N 나노입자는 섬유 구조 내 고르게 분산되어 리튬 폴리설파이드의 화학적 흡착을 위한 활성 사이트 역할을 함으로써 전해질로의 용출을 효과적으로 억제하였다. 또한 구조 내 매트릭스로 구성된 그래핀 나노시트는 충방전이 진행되는 동안 이온 및 전자의 빠른 이동을 보장할 뿐만 아니라 반응 시 산화/환원 반응을 원활하게 하여 높은 리튬 폴리설파이드의 재사용을 보장하였다. 그 결과 Mo2C/Mo2N rGO NFs로 코팅된 분리막을 기능성 중간층으로 사용, 순수 황 전극(황 함량 70 wt%, 황 로딩 2.1 mg cm-2)으로 제작된 리튬-황 전지는 0.1 C에서 400회 충방전 후 476 mA h g-1의 안정적인 방전 용량을 나타냈으며, 1.0 C의 높은 전류밀도에서도 574 mA h g-1의 방전용량을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 나노구조체 합성 전략은 고성능 리튬-황 전지 용 기능성 중간층 및 다양한 에너지 저장 소재분야로의 확장이 가능하다.

P(VDF-TrFE)/그래핀플라워 복합소재 기반 마찰전기 나노발전기 제작 (Fabrication of Triboelectric Nanogenerator based on a Composite of P(VDF-TrFE)/Graphene Flower)

  • 사키브 무하마드;김우영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.913-923
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    • 2023
  • 본 연구에서는 공기중에서도 안정적이며 상대적으로 전기음성도가 큰 테플론계열의 고분자와 그래핀플라워를 이용하여 마찰전기 나노발전기를 제작하였다. 상기 복합고분자는 회전도포방법을 이용하여 나노발전기의 전기적 음성층의 제작에 이용되었다. 전기적 양성층을 위하여 졸-겔 방법을 이용하여 산화아연막을 제작하였다. 제작된 마찰전기 나노발전기는 약 44 ㎼의 최대전력을 생산하였다. 결론적으로, 마찰전기 나노발전기의 모든 활성층은 회전도포방법을 이용하였으므로 대면적으로 확장가능하다.

함산소불소화 처리된 그래핀 산화물 플레이크가 PMMA 인조대리석의 기계적 물성에 미치는 영향 (Effects of Oxyfluorinated Graphene Oxide Flake on Mechanical Properties of PMMA Artificial Marbles)

  • 김효철;전소녀;김형일;이영석;홍민혁;최기섭
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.251-261
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    • 2012
  • 폴리(메틸메타크릴레이트)(PMMA) 매트릭스를 갖는 인조대리석의 기계적 강도를 향상시키기 위해 그래핀 산화물 플레이크(GOF)를 충전제로 사용하여 나노컴포지트를 제조하였다. 충전제로 사용한 GOF는 흑연을 Hummers법으로 산화한 후 열처리에 의해 박리시켜 제조하였다. PMMA 매트릭스와의 계면혼화성을 향상시키기 위하여 다양한 산소:불소 조성의 함산소불소화 처리로 GOF 계면을 개질시켰다. 산소함량 50% 이상에서 함산소불소화 처리한 GOF를 충전제로 사용한 나노컴포지트는 기존 인조대리석에 비해 굴곡강도, 굴곡탄성률, Rockwell경도, Barcol경도, Izod충격강도 모두 현저히 증가하였다. 적절히 함산소불소화 처리된 GOF는 PMMA 매트릭스와의 계면접착력이 우수함을 파단면의 모폴로지로부터 확인하였다. 하지만 GOF 충전제의 함량이 0.07 phr 이상으로 증가하면 충전제의 분산이 균일하지 못하여 인조대리석의 기계적 강도는 오히려 감소하는 경향을 나타내었다.

다공성 장석 및 산화그래핀을 적용한 탄소저감형 시멘트 모르타르 강도특성 (The Strength Characteristics of CO2-reducing Cement Mortar using Porous Feldspar and Graphene Oxide)

  • 이종영;한중근
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.1-7
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    • 2021
  • 본 연구에서는 건설공사시 시멘트 사용에 따른 탄소배출 저감과 천연모래 고갈에 따른 대응방안으로 산화그래핀 및 다공성 장석을 적용하였다. 산화그래핀은 부착특성을 증가시키기 위해 (3-aminopropyl)trimethoxysilane으로 기능화 시켰으며, 이를 적용하여 표준배합 모르타르 대비 시멘트 함량을 5% 감소시킨 배합조건으로 공시체를 제작하여 압축강도를 평가하였다. 다공성 장석과 기능화된 산화그래핀이 적용된 시편과 표준배합시편의 압축강도는 각각 26MPa, 28MPa로 큰 편차를 보이지 않았으며, 지반구조물에서 요구하는 시멘트 모르타르의 압축강도를 만족하는 것으로 평가되었다. 시멘트 함량감소에도 적정강도를 유지할 수 있는 원인으로는 다공성 장석에 대표적 포졸란 성분인 SiO2와 Al2O3가 다량으로 함유되어 수화과정에서 Ca(OH)2와의 반응을 증가시켰고, 나노크기의 그래핀 표면이 수화생성물이 활발히 반응할 수 있는 반응면으로 작용하였으며, Carboxyl 작용그룹의 강력한 공유결합 특성이 수화물의 결합강도를 증가시켰기 때문에 시멘트 함량을 감소시켰음에도 적정한 압축강도가 유지되었던 것으로 판단된다.

유전 영동을 통한 산화 그래핀 소자 특성 (Characteristic of Graphene Oxide based Device Assembled by Dielectrophoresis)

  • 오주영;정영모;전성찬
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.56-60
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    • 2012
  • Graphene oxide, which is exfoliated by oxidant from graphite, is the material for solving the problem of mass production and positioning. We made graphene oxide based devices by dielectrophoresis, studied and controlled factors which can affect the characteristic of graphene oxide channel. Graphene oxide channel assembled by dielectrophoresis can be constructed differently by various frequency options. We confirmed the change of gate characteristics and I-V characteristics in the range from 80K to 300K temperature.

전도성 고분자 PEDOT:PSS와 산화 그래핀 복합물 수소 가스 센서 (PEDOT:PSS and Graphene Oxide Composite Hydrogen Gas Sensor)

  • 맹성렬
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권2호
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    • pp.69-73
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    • 2018
  • The power law is very important in gas sensing for the determination of gas concentration. In this study, the resistance of a gas sensor based on poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate+graphene oxide composite was found to exhibit a power law dependence on hydrogen concentration at $150^{\circ}C$. Experiments were carried out in the gas concentration range of 30~180 ppm at which the sensor showed a sensitivity of 6~9% with a response and recovery time of 30s.

InGaN/GaN Micro-LED구조를 위한 그래핀 양자점 기반의 산화막 기판 특성 (Characteristics of Graphene Quantum Dot-Based Oxide Substrate for InGaN/GaN Micro-LED Structure)

  • 황성원
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.167-171
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    • 2021
  • The core-shell InGaN/GaN Multi Quantum Well-Nanowires (MQW-NWs) that were selectively grown on oxide templates with perfectly circular hole patterns were highly crystalline and were shaped as high-aspect-ratio pyramids with semi-polar facets, indicating hexagonal symmetry. The formation of the InGaN active layer was characterized at its various locations for two types of the substrates, one containing defect-free MQW-NWs with GQDs and the other containing MQW-NWs with defects by using HRTEM. The TEM of the defect-free NW showed a typical diode behavior, much larger than that of the NW with defects, resulting in stronger EL from the former device, which holds promise for the realization of high-performance nonpolar core-shell InGaN/GaN MQW-NW substrates. These results suggest that well-defined nonpolar InGaN/GaN MQW-NWs can be utilized for the realization of high-performance LEDs.

산화 그래핀을 이용한 구리이온 흡착과 투과도 특성을 이용한 구리이온 농도 실시간 측정 (Cu Ions Removal Using Graphene Oxide and in-situ Spectroscopic Monitoring Method of Residual Cu Ions)

  • 김승두;류희중;오훈정;황완식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.87-91
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    • 2021
  • Various Cu ions are discharged into water from various industries, which results in a severe trouble for groundwater, soil, air, and eventually animals and humans. In this work, graphene oxide (GO) is introduced as a Cu removal absorber and the real-time monitoring method is demonstrated. The results show that GO is a very effective material to absorb Cu ions in the solution. In addition, the residual Cu ions in the solution is monitored via optical transmittance method, which well match with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer (ICP-MS) analysis.

합성 조건 변화에 따른 전기화학적 박리 그래핀/철 산화물 복합체 제조 연구 (Study on the preparation of electrochemical exfoliated graphene/Fe oxide compound according to synthetic conditions)

  • 박은진;김용태;최진섭
    • 한국표면공학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.84-90
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    • 2022
  • With the growing interest in energy storage and conversion systems including secondary batteries, capacitors, and water electrolysis, various electrode materials are being developed to improve the energy efficiency. Among them, graphene is regarded as one of the promising candidates owing to its exceptional properties - large surface area, and excellent electrical conductivity. Herein, we report a facile one-step electrochemical approach to synthesize exfoliated graphene/Fe oxide compound. The effect of experimental conditions - the types of applied voltage, kinds of counter electrodes, acidity of electrolyte on the synthesis of graphene/Fe oxide compound is investigated.

그래핀 산화물 소자에서의 산소 작용기 이동 연구 (Investigation of Oxygen Functional Group Movement in Graphene Oxide Devices)

  • 기은희;;전지훈;최진식;박배호
    • 센서학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.100-104
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    • 2023
  • In this study, a device was fabricated to check the possibility of a memory device by controlling the oxygen functional groups in graphene oxide formed with a 45-second exposure time. We discovered that graphene oxide can be formed using the ultraviolet (UV) light treatment method with different exposure times. Moreover, Raman spectroscopy measurement revealed that the oxygen functional groups can be moved by controlling the voltage. We further studied the change in the local graphene oxide region, which was found to be related to the modulation of the electrical properties of the device. Therefore, the fabricated graphene oxide device can be used as a wettability switching membrane and graphene-based ion transport device.