Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.05a
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pp.33.1-33.1
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2011
최근 산업에서는 산업의 고도화로 인한 환경오염이 큰 문제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안 중, 친환경소재에 대해 연구가 활발히 진행하고 있다. 연잎의 자기세정효과(self-cleaning effect)에 관한 연구는 이러한 친환경소재에 대한 연구 중 하나이다. 연잎의 표면은 마이크로 크기의 돌기와 나노 크기의 왁스의 dual-scale의 구조로 이루어져 있으며, 왁스의 경우 소수성을 가진다. 이러한 dual-scale 구조와 소수성의 왁스에 의해 초소수성이 발현되고, 결과적으로 연잎의 자기세정효과가 발현된다. 본 연구에서는 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법을 이용한 나노로드 성장을 이용하여, 연잎의 dual-scale의 표면구조를 형성하는 실험을 진행하였다. 나노임프린트 리소그래피와 수열합성법은 다른 공정에 비하여 상대적으로 적은 비용을 필요로 하고, 대면적에 적용이 가능한 기술이다. 실험 진행은 먼저 silicon 마스터 스탬프를 역상으로 복제한 PDMS (Polydimethylsiloxane) 스탬프와 $TiO_2$ sol을 이용하여 기판 위에 $TiO_2$ gel 패턴을 형성한 후, 열처리 과정을 통해 $TiO_2$ gel 패턴을 결정화한다. 다음으로 결정화된 $TiO_2$ 패턴 기판을 수열합성 방법을 이용하여 $TiO_2$ 나노로드를 무작위적으로 형성하였다. 마지막으로 소수성을 갖는 자기 조립 단분자막 용액을 이용하여 소수성 표면처리를 한 후 접촉각을 측정하였다. 본 연구에서 개발한 기술을 이용하여 다양한 형태의 기판에 초소수성 표면을 형성할 수 있고, 자기세정효과를 갖는 표면을 구현할 수 있다.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2014.11a
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pp.263-263
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2014
자외선 영역에서 우수한 광촉매 반도체인 이산화티탄($TiO_2$)은 환경, 에너지와 같은 분야 등에 유용하게 이용된다. 용액상에서 고활성 광촉매의 제조가 가능한 수열합성법에 의해 균일한 결정상의 나노 크기의 미세한 이산화티탄($TiO_2$) 입자를 제조하고, XRD, TEM, UV-vis-DRS, 그리고 염료의 광촉매 흡착 반응을 통하여 그 특성과 광촉매 효율을 조사하였다.
$Bi_2MoO_6$ catalysts were successfully synthesized using ethylene glycol monomethyl ether (EGME), glycerol (GL), ethylene glycol (EG), and water as solvents by a conventional hydrothermal method. The synthesized catalysts were characterized by XRD, DRS, BET, SEM, and PL, and we also investigated the photocatalytic activity of these materials for the decomposition of Rhodamin B under visible light irradiation. The XRD results revealed the successful synthesis of 12-18 nm, well-crystallized ${\gamma}-Bi_2MoO_6$ crystals with an Aurivillius structure regardless of solvent. In addition, the $Bi_2MoO_6$ catalysts prepared below $140^{\circ}C$ showed an amorphous phase; however, those prepared above $160^{\circ}C$ showed well-crystallized ${\gamma}-Bi_2MoO_6$ crystals. All the catalysts have a similar absorption spectrum from the ultraviolet region up to the visible region less than 470 nm. This result suggests that all the $Bi_2MoO_6$ catalysts are potential visible-light-driven photocatalysts. The $Bi_2MoO_6$ catalysts prepared using EGME as a solvent showed the highest photocatalytic activity. In addition, the $Bi_2MoO_6$ catalysts prepared at $180^{\circ}C$ showed the highest photocatalytic activity. The PL peaks appeared at about 560 nm at all catalysts and the excitonic PL signal was proportional to the photocatalytic activity for the decomposition of Rhodamin B. This suggests that the stronger the PL intensity, the larger the amount of oxygen vacancies and defects, and the higher the photocatalytic activity.
Jiwon Kim;Minki Sa;Yeon-Ryong Chu;Suk Jekal;Ha-Yeong Kim;Chan-Gyo Kim;Hyung Sub Sim;Chang-Min Yoon
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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v.31
no.3
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pp.5-13
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2023
In this study, a comparative study is conducted on the synthesis methods for silica nanoparticle employing the silicon sludge waste generated from the semiconductor manufacturing processes. Specifically, acid-washed silicon sludge wastes with no impurities are employed as the precursors of sol-gel and hydrothermal methods for silica nanoparticles preparation. The morphologies and properties of silica nanoparticles synthesized via two synthetic methods are examined by various analysis methods. As a result, silica nanoparticles from the sol-gel method are fabricated with high purity and uniform shape, while the hydrothermal method exhibits advantages in yield and ease of synthetic process. This comparative study offers detailed experimental results on the two synthetic methods for silica nanoparticle synthesis, which may contribute to the establishment of manufacturing high-value materials using the by-products generated in the semiconductor process.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2014.11a
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pp.95-96
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2014
본 논문에서는 수열합성법으로 성장된 ZnO 기반의 나노구조를 응용함으로써, 압전기반의 새로운 나노제너레이터 구조 및 성능향상에 관한 연구를 제시하고자한다. ZnO 나노구조는 원자층증착법을 적용하여 균일한 ZnO 나노박막 seed층을 성장하고, 이러한 seed층 위에 수열합성법을 통해 $90^{\circ}C$ 저온에서 ZnO 나노구조를 성장함으로써 이루어진다. 성능향상을 위해 다양한 종류 및 구조의 기판 적용을 통해 압전소자를 제작하였으며, 주기적인 스트레인의 적용을 통해 출력특성을 측정하였다. 또한 유연성 나노제너레이터의 제작을 위해 Graphene기반의 전극구조를 적용하였으며, 이를 통해 유연성 나노제너레이터 소자로부터 나노압전특성을 제어할 수 있었다. 특히 나노압전소자의 성능향상을 위해 기판의 표면미세구조를 조절하여 표면적을 넓혀줌으로써 압전소자의 출력전압특성을 향상하였으며, 이러한 메커니즘을 구조적, 성분 분석 및 광학적 특성분석을 통해 규명하였다.
Lead molybdate ($PbMoO_4$) was successfully synthesized using a facile surfactant-assisted hydrothermal process and characterized by XRD, Raman, TEM, PL, BET and DRS. We also investigated the photocatalytic activity of these materials for the decomposition of Rhodamine B under UV-light irradiation. From XRD and Raman results, well-crystallized $PbMoO_4$ crystals were successfully synthesized with the particle size of 52-69 nm. $PbMoO_4$ catalysts prepared in the presence of cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) enhanced the photocatalytic activity compared to that of using P-25 and pure $PbMoO_4$ catalysts. The maximum photocatalytic activity of $PbMoO_4$ catalyst were observed when preparing it in pH 9 solution. The The PL peak at about 540 nm were observed for all catalysts and the excitonic PL signal increased proportionally with respect to the photocatalytic activity of Rhodamine B.
Smectites were synthesized from Na-P type and Na-A type zeolites by the hydrothermal synthetic method, and their physicochemical properties were studied. The optimal synthetic conditions for producing smectite were $290^{\circ}C$, 72 hr and $75{\sim}100kgf/cm^2$ in autogenous pressure. pHs of initial reaction solutions for the synthesis of smectites from Na-P type and Na-A type zeolite s were pH 6 and pH 10, respectively. The synthetic smectite was confirmed as $12{\AA}$-beidellite by a series of analysis such as X-ray diffraction analysis with random and oriented mounts, ethylene glycol treatment, and Greene-Kelly test, and their several physicochemical properties were studied.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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