• Title/Summary/Keyword: 산화 탄소나노튜브

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Fabrication Process of Single-walled Carbon Nanotube Sensors Aligned by a Simple Self-assembly Technique (간단한 자기 조립 기법으로 배열된 단일벽 탄소 나노 튜브 센서의 제작공정)

  • Kim, Kyeong-Heon;Kim, Sun-Ho;Byun, Young-Tae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.48 no.2
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    • pp.28-34
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    • 2011
  • In previous reports, we investigated a selective assembly method of fabricating single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) on a silicon-dioxide ($SiO_2$) surface by using only a photolithographic process. In this paper, we have fabricated field effect transistors (FETs) with SWCNT channels by using the technique mentioned above. Also, we have electrically measured gating effects of these FETs under different source-drain voltages ($V_{SD}$). These FETs have been fabricated for sensor applications. Photoresist (PR) patterns have been made on a $SiO_2$-grown silicon (Si) substrate by using a photolithographic process. This PR-patterned substrate have been dipped into a SWCNT solution dispersed in dichlorobenzene (DCB). These PR patterns have been removed by using aceton. As a result, a selectively-assembled SWCNT channels in FET arrays have been obtained between source and drain electrodes. Finally, we have successfully fabricated 4 FET arrays based on SWCNT-channels by using our simple self-assembly technique.

A Study on the Relationship between Surface Condition and Critical Heat Flux in Heat Exchanger (열교환기 표면상태와 CHF의 상관관계에 대한 연구)

  • Kim, Woo-Joong;Kim, Nam-Jin
    • Journal of the Korean Society for Geothermal and Hydrothermal Energy
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    • v.16 no.2
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • This work experimentally explored the influence of nano-fouling on CHF, flow boiling heat transfer coefficient, contact angle, and surface roughness. In this study, the flow velocity conditions are established at 0.5, 1.0, and 1.5 m/s. Also, the nanoparticles of oxidized MWCNT were deposited on a heat transfer surface for 0, 120, 180, and 240 sec. As the results, it was found that CHF and superheated temperature were increased in case of nano fouling on the heat transfer surface in oxidized MWCNT fluid. Also, the contact angle and surface roughness decreased when flow velocity and nano coating increased.

Electrical Conductivity, Optical Transmittance, and Oxidation Stability of Transparent Conductive Polymer Film Coated With Layered Pristine Single-walled Carbon Nanotube and Silver Nanowire (무정제 단일벽 탄소나노튜브와 은나노와이어가 적층으로 코팅된 투명전도성 고분자 필름의 전기 전도성, 광학 투과도 및 산화안정성)

  • Young Sil Lee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.3
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    • pp.456-462
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    • 2023
  • An electrically conductive and transparent electrode was created by applying a dispersion of pristine single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and silver nanowires to a polyethylene terephthalate (PET) film using a bar coating method. The SWCNTs were added to increase the electrical conductivity and transmittance of the silver nanowires while also preventing the haze from increasing due to the stacking of multiple layers containing SWCNTs and silver nanowires on the PET substrate. The silver nanowires in the electrode were also found to be stable against oxidation. The transparent electrode displayed excellent electrical and optical properties, with a sheet resistance of 47 Ω/□, transmittance of 96.72%, and haze of 1.93%. Additionally, the sheet resistance of the electrode remained stable over time, with a change of only 6.4% after a constant temperature and humidity test, making it suitable for long-term use. A hybrid transparent electrode that is economically feasible and environmentally sustainable has been developed through the utilization of pristine SWCNT and silver nanowire.

단일벽 탄소나노튜브의 직경 분포에 미치는 합성 템플레이트 및 공정변수의 영향

  • Gwak, Eun-Hye;Yun, Gyeong-Byeong;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.250-250
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    • 2013
  • 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled nanotubes, SWNTs)는 나노스케일의 크기와 우수한 물성으로 인하여, 전자, 에너지, 바이오 분야로의 응용이 기대되고 있다. 특히 SWNTs의 직경을 제어하게 되면 튜브의 전도성 제어가 훨씬 수월하게 되어, 차세대 나노전자소자의 실현을 앞당길 수 있으며 이러한 이유로 많은 연구들이 현재 행해지고 있다. SWNTs의 직경제어 합성을 위해서는 현재 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition; TCVD)이 가장 일반적으로 이용되고 있으며, 합성 촉매와 합성되는 튜브의 직경과의 크기 연관성이 알려진 후로는, 촉매의 크기를 제어하여 SWNTs의 직경을 제어하고자 하는 연구들이 활발하게 보고되고 있다. 특히, 촉매 나노입자의 직경이 1~2 nm 이하로 감소될 경우, SWNTs의 직경 분포가 어떻게 변화할 것인지가 최근 가장 중요한 관심사로 남아 있으나, 이러한 크기의 금속입자는 나노입자의 융점저하 현상이 발현되는 영역이므로, SWNTs의 합성온도 영역에서 촉매 금속입자는 반액체(Semi-liquid) 상태로 존재할 것으로 추측하고 있다. 본 연구에서는 고온의 SWNTs 합성환경에서 금속나노촉매의 유동성을 제한하기 위하여 나노사이즈의 기공이 규칙적으로 정렬된 다공성 물질인 제올라이트를 촉매담지체로 이용하였고, 이 때 다양한 합성변수가 SWNTs의 직경에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. SWNTs의 합성을 위해 실리콘 산화막 기판 위에 제올라이트를 도포한 후, 합성 촉매로서 전자빔증발법을 통하여 수 ${\AA}$에서 수 nm 두께의 철 박막을 증착하였다. 합성은 메탄을 원료가스로 하여 TCVD법으로 실시하였다. 주요변수로는 제올라이트 종류, 증착하는 철 박막의 두께, 합성온도를 설정하였으며, 이에 따라 합성된 SWNTs의 합성수율 및 직경분포의 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs의 전체적인 합성수율의 변화는 SEM 관찰결과를 이용하였으며, SWNTs의 직경은 AFM 관찰 및 Raman 스펙트럼의 분석에서 도출하였다. 실험결과, 제올라이트 종류에 따라서는 명확한 튜브직경 분포의 변화 없이 비교적 좁은 직경분포를 갖는 SWNTs가 합성되었으며, 합성온도가 $850^{\circ}C$ 이하로 감소되면 합성수율이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다. 촉매박막의 두께가 1 nm 이상인 경우에서는 직경 5 nm 전후의 나노입자가 형성되었으며, 이때 SWNTs의 합성수율은 높았으나 다양한 직경의 튜브가 합성이 된 것을 확인할 수 있었다. 반면, 촉매입자의 크기가 2 nm 이하에서는 합성수율은 다소 저하되었으나, SWNTs의 직경분포의 폭이 상대적으로 훨씬 좁아지는 것을 알 수 있었다. 추후, 극미세 촉매와 저온합성 환경에서의 합성수율 향상을 위한 합성공정의 개량이 지속적으로 요구된다.

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Improvement of Catalyst Supporting Characteristic on MWCNTs with Different Thermal Treatment for PEMFC (탄소나노튜브의 열처리에 따른 고분자전해질연료전지용 촉매의 표면처리 및 담지특성 향상)

  • Kwon, Min-Kii;Jung, Ju-Hae;Kim, Jun-Bom
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.14 no.4
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    • pp.245-252
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    • 2011
  • In this study, carbon nanotubes were used as supporter to get high dispersion and high loading of Pt for PEMFC. Thermal oxidation method was applied to carbon nanotubes surface treatment. FT-IR and XPS were used to measure the effect of temperature on functional group. The increased concentration of functional groups was confirmed by XPS analysis, and increased Pt loading and dispersion was also observed by TGA and TEM analysis with increased temperature. Thermal behavior of oxidation is closely related to the manufacture of highly dispersed Pt/MWCNTs. Pt/MWCNTs treatment temperature at $90^{\circ}C$, showed high dispersion and high loading of Pt, and also showed good cell performance.

Electrical characteristics of 4H-SiC MIS Capacitors With Ni/CNT/SiO2 Structure (Ni/CNT/SiO2 구조의 4H-SiC MIS 캐패시터의 전기적 특성)

  • Lee, Taeseop;Koo, Sang-Mo
    • Journal of IKEEE
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    • v.18 no.4
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    • pp.620-624
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    • 2014
  • In this study, the electrical characteristics of Ni/CNT/$SiO_2$ structures were investigated in order to analyze the mechanism of carbon nanotubes in 4H-SiC MIS device structures. We fabricated 4H-SiC MIS capacitors with or without carbon nanotubes. Carbon nanotubes were dispersed by isopropyl alcohol. The capacitance-voltage (C-V) is characterized at 300 to 500K. The experimental flat-band voltage ($V_{FB}$) shift was positive. Near-interface trapped charge density and oxide trapped charge density values of Ni/CNT/$SiO_2$ structure were less than values of reference samples. With increasing temperature, the flat-band voltage was negative. It has been found that its oxide quality is related to charge carriers or defect states in the interface of 4H-SiC MIS capacitors. Gate characteristics of 4H-SiC MIS capacitors can be controlled by carbon nanotubes between Ni and $SiO_2$.

Removal Properties of Nickel and Copper ions by Activated Carbon and Carbon Nanotube (활성탄과 카본나노튜브를 이용한 수용액상의 니켈과 구리 제거 특성)

  • Jung, Yong-Jun
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.20 no.4
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    • pp.410-416
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    • 2018
  • This experiment was carried out with the purpose of testing nickel and copper adsorption abilities of multi wall carbon nanotube (MWCNT) and activated carbon. In the acidic condition, only MWCNT was effective for removing nickel and copper ion in the aqueous phase while activated carbon rarely remove them. The MWCNT and heavy metals adsorption reaction followed pseudo-first order kinetic. When the initial pH value was neutral (pH=7), nickel was rapidly removed by MWCNT and activated carbon in 4 hr (99.02 %, 80.30 %). Also, copper ion was rapidly removed by both adsorbents in 4 hr when the initial pH was 7 (100 %, 99.73 %). Increasing of adsorbent dosages affect the pH evolution and heavy metal ions removal (0 ~ 99%). Also, oxidation pretreatment enhanced the adsorption efficiency of MWCNT.

다양한 기판 위에 증착된 금 박막으로부터의 나노입자 형성 거동 연구

  • Lee, Seung-Hwan;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.248-248
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    • 2012
  • 실리콘 산화막 기판 및 퀄츠 기판 위에 그래핀을 기계적으로 박리시킨 후, 두께 1 nm 이하의 금 박막을 증착한 후 고온 열처리를 통하여 금 박막으로부터 나노입자의 형성 거동을 살펴보았다. 열처리 후 생성되는 금 나노입자는 실리콘 산화막 및 퀄츠기판 보다 그래핀 위에서 더 크게 형성되는 것을 확인하였으며, 이는 금의 표면확산 정도가 그래핀 위에서 더 크다는 것을 의미한다. 또한 동일 박리 그래핀 위에서도 그래핀의 층 수에 따라 형성되는 금 나노입자의 크기가 달라짐이 확인되었다. 열처리에 의해 형성된 다양한 크기의 금 나노입자는 단일벽 탄소나노튜브(SWNTs)의 직경제어 합성을 위한 촉매로 이용하였다.

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