• Title/Summary/Keyword: 에너지분산분광법

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Electrical Doping of Graphene Films by Hybridization of Nickel Nanoparticles

  • Lee, Su-Il;Song, U-Seok;Kim, Yu-Seok;Cha, Myeong-Jun;Jeong, Dae-Seong;Jeong, Min-Uk;Jeon, Cheol-Ho;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.403-403
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    • 2012
  • 그래핀(graphene)은 우수한 전기적, 물리적인 특성을 지닌 물질로써 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 그중 그래핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)로의 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제는 전하농도(carrier concentration)의 제어 및 에너지 밴드갭(energy bandgap) 형성이라 할수 있다. 최근 다양한 물질을 이용한 도핑을 통해 이를 해결하기 위한 노력들이 진행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 통해 합성된 단일층의 그래핀에 염화니켈 나노입자의 분산액을 스핀코팅 한후 열처리를 통해 그래핀-니켈 나노입자의 하이브리드 구조를 제작하였다. 제작된 그래핀-니켈 나노입자 하이브리드 물질의 구조적 특징을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope)과 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)을 통하여 확인하였다. 또한 니켈 분산액의 농도와 도핑효과 와의 상관관계를 라만분광법(Raman spectroscopy)과 이온성 용액법(Ionic liquid)을 이용한 전계효과 특성분석을 통해 조사하였다. 나노입자의 형성 메커니즘은 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통하여 규명하였다.

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다공성 금속 합금 폼 표면의 향상된 촉매 분산을 위해 원자층 증착법을 이용한 inter-layer의 도입

  • Lee, Yu-Jin;Gu, Bon-Yul;Baek, Seong-Ho;Park, Man-Ho;An, Hyo-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.97-97
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    • 2015
  • 전 세계적으로 화석연료의 고갈 및 환경오염 문제를 해결하기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 신재생에너지에는 수소 에너지, 자연 에너지(태양열, 지열 등), 바이오 매스 에너지 등이 포함된다. 이 중 수소 에너지는 지구상에 풍부하게 존재하고 있는 물과 탄화수소로부터 얻어지며, 연소 시에도 다시 물을 형성하여 오염 물질을 배출하지 않는 차세대 무공해 에너지원으로써 주목을 받고 있다. 수소 제조를 위한 공정에는 수증기 개질 공정(steam reforming), 부분 산화(partial oxidation) 및 자열개질(autothermal reforming) 등이 있으며 실제로 생산되는 대부분의 수소는 탄소/수소비(1:4)가 높은 메탄($CH_4$) 가스를 이용한 메탄 수증기 개질 공정(steam methane reforming)을 통하여 제조된다. 이 때 수소 제조의 고효율화 및 저비용화를 위해서는 반응물에 대한 높은 선택도, 고활성도 및 높은 안정성을 갖는 촉매가 반드시 필요하며, 대표적으로 Ni, Pt, Ru 등이 보고되고 있다. 이러한 촉매들은 대부분 세라믹 pellet 형태로 제작되어 왔으나 열전도도가 낮고 물리적 충격에 취약하다는 단점이 존재한다. 따라서 우리는 이러한 단점을 극복하고, 촉매의 활성을 높이기 위하여 다공성 금속 합금 폼을 촉매 지지체로 도입하였다. 또한, 다공성 금속 합금 폼 표면에 촉매의 분산 및 안정성을 향상시키기 위해 지지체와 촉매 사이에 원자층 증착법을 이용하여 inter-layer를 도입하였다. 이들의 구조, 형태, 및 표면의 화학적 상태는 주사전자현미경, EDS (energy dispersive spectroscopy)가 탑재된 주사전자현미경, X-선 회절, 및 X-선 광전자 분광법을 이용하여 규명하였다. 더하여 정전압-전류 측정법 및 유도 결합 플라즈마 분광 분석기을 이용하여 전기 화학 반응을 유도하고, 반응 후 전해질의 성분분석을 통해 촉매와 지지체 간의 안정성을 평가하였다. 따라서 본 결과들은 한국진공학회 하계정기학술대회를 통해 좀 더 자세히 논의될 것이다.

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Observation of the Second Phases in a Red Phosphor $SrTiO_3$:Pr,Al by using Transmission Electron Microscopy ($SrTiO_3$:Pr,Al 적색 형광체에서 TEM을 이용한 2차상의 관찰)

  • 이정용;이호성;정연철;전덕영
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.225-230
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    • 2001
  • 저전압용 형광체로 주목받고 있는 SrTiO$_3$:Pr,Al 형광체를 고상반응법으로 제조하였다. 부활성체 Al이 23 mol% 첨가되었을 때 SrTiO$_3$:Pr 형광체는 최대 발광 강도를 보여주었다. 최대 발광 강도를 보인 형광체에 대해 제한시야회절상과 투과전자현미경을 이용하여 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체내 2차상 형성에 대한 연구를 행하였고 또한 에너지 분산 분광 분석을 행하여 SrTiO$_3$:Pr,Al 형광체내 주입된 부활성제 Al의 함량을 결정하였다. 제한시야회절상의 결과에 의하면 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체내에 단사정 SrAl$_2$O$_4$, 삼사정 Ti$_4$O$_{7}$, 육방정 SrAl$_{12}$O$_{19}$가 2차상으로 존재함을 보여 주었다. 에너지 분산 분광 분석 결과 부활성제 Al의 함량 중 일부는 SrTiO$_3$:Pr,Al 적색 형광체 격자에 고용되고 일부 Al은 SrAl$_{12}$O$_{19}$와 SrAl$_2$O$_4$의 2차상을 형성하는데 소모됨을 보여주었다.주었다.

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Observation of Dispersion-like Signal using Velocity - Selective Saturated Absorption Spectroscopy (속도선택 포화흡수분광을 이용한 분산형 신호의 관측)

  • Park, Sange-On;Cho, Hyuk;Kwon, Taek-Yong;Yang, Sung-Hoon;Lee, Ho-Sung
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.76-77
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    • 2000
  • 포화흡수분광(saturated apsorption spectroscopy)$^{[1]}$ 은 원자나 분자의 도플러 선폭확대를 제거할 수 있는 고분해 분광법 중의 하나이다. 이 방법은 조사하려는 매질에 서로 반대방향으로 진행하는 펌프광과 조사광을 비추어, 펌프광의 주파수가 원자의 에너지 준위에 공진 될 때, 매질 내에서 조사광의 흡수가 달라지는 현상을 이용하는 것이다. 특히 알카리 원자의 경우, 바닥상태에 두 개의 초미세준위를 가지고 있고 들뜬상태의 수명이 짧으므로 약한 펌프광에 의해서도 쉽게 이 현상을 관찰할 수가 있다(그림 1 (a), 그림 2 (a)). (중략)

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Fabrication of Graphene-modified Indium Tin Oxide Electrode Using Electrochemical Deposition Method and Its Application to Enzyme Electrode (전기화학 증착법을 이용한 그래핀 개질 Indium Tin Oxide 전극 제작 및 효소 전극에 응용)

  • Wang, Xue;Shi, Ke;Kim, Chang-Joon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.1
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    • pp.62-69
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    • 2022
  • Graphene has a large surface area to volume ratio and good mechanical and electrical property and biocompatibility. This study described the electrochemical deposition and reduction of graphene oxide on the surface of indium tin oxide (ITO) glass slide and electrochemical characterization of graphen-modified ITO. Cyclic voltammetry was used for the deposition and reduction of graphene oxide. The surface of graphen-coated ITO was characterized using scanning electron microscopy and energy dispesive X-ray spectroscopy. The electrodes were evaluated by performing cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The number of cycles and scan rate greatly influenced on the coverage and the degree of reduction of graphene oxide, thus affecting the electrochemical properties of electrodes. Modification of ITO with graphene generated higher current with lower charge transfer resistance at the electrode-electrolyte interface. Glucose oxidase was immobilized on the graphene-modified ITO and has been found to successfully generate electrons by oxidizing glucose.

Linear Response Theory for the Mechanical Energy Relaxation of Solid High Polymers at Low Temperature (抵溫에서의 固體 重合體의 力學的 에너지 緩和에 對한 線形反應 理論)

  • Eu, Byung Chan
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.340-350
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    • 1976
  • Linear response theory is proposed to be applied for theoretical description of the phenomena in mechanical spectroscopy of solid high polymers below glass transition temperatures. The energy dissipation by sample is given in terms of certain time correlation functions. It is shown that the result leads to the result by Kirkwood on the energy loss and relaxation of cross-linked polymers, if the Liouville operator is replaced by the diffusion equation operator of Kirkwood. An approximation method of calculating the correlation functions is considered in order to show a way to calculate relaxation times. Using the approximation method, we consider a double-well potential model for energy relaxation, in order to see a connection between the present theory and a model theory used in mechanical energy relaxation phenomena of solid polymers containing pendant cyclohexyl groups at low temperature.

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Spectroelectrochemical Study for Thin Film of Gold Nanoparticles (금 나노입자 박막의 분광전기화학적 연구)

  • Seo, Seong S.;Chambers, James Q.
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.50 no.1
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    • pp.32-36
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    • 2006
  • films of gold nanoparticles were formed on indium tin oxide (ITO) by an electrodeposition method from an aminosilicate stabilized gold colloid solution. The thin films were examined by cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), UV-visible, and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS). The surface coverage of gold nanoparticles on the thin film was estimated to 1.2 nanomole/cm2. An anthraquinone-2, 6-disulfonic acid, disodium salt (AQDS) self-assembled layer was generated by immersing gold thin film into 1mM of AQDS in 0.1M HClO4 solution for over 20 hours. As a result, a new absorbance peak from the multi-layers (AQDS/thin film of gold /ITO) was obtained about at 690 nm. Also, the surface plasmon absorption of multi-layers was measured by UV-Visible spectrometer along with chronoamperometry by applying the various potentials from +0.5V to -0.5V. The maximum surface plasmon absorption band at 550 nm was decreased by applying negative potentials. The change of absorbance was correlated with the surface coverage of the AQDS indicating the pseudo-capacity surface state of the AQDS layer was coupled to the energy level of the plasmonband by applied negative potentials.

Facile Synthesis of Gold Nanoparticles Using Tyrosine-Rich Peptide and Its Applications to Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol (타이로신이 풍부한 펩타이드를 사용한 금 나노입자의 손쉬운 합성과 4-니트로페놀의 촉매 환원 응용)

  • Hur, Yun-Mi;Min, Kyoung-Ik
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.32 no.1
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    • pp.15-19
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    • 2021
  • In this study, we studied a facile method for the synthesis of stable and nearly spherical gold nanoparticles using a tyrosine-rich peptide, Tyr-Tyr-Gly-Tyr-Tyr (YYGYY), as both the reducing and capping agent. The peptide coated spherical and polycrystalline gold nanoparticles with diameters from 3 to 15 nm were successfully synthesized by varying the concentration of the peptide and metal precursor under UV irradiation. The nanoparticles were then characterized by transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis spectroscopy, scanning transmission electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (STEM-EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the catalytic activity of gold nanoparticles was confirmed by the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol, in which the catalytic reaction rate constant was 7.3 × 10-3 s-1.

Non-Enzymatic Glucose Sensor Based on a Copper Oxide Nanoflowers Electrode Decorated with Pt Nanoparticles (백금 나노입자가 분산된 3차원 산화구리 나노구조체 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학 센서 개발)

  • Song, Min-Jung
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.5
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    • pp.705-710
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    • 2018
  • An electrochemical glucose sensor with enzyme-free was fabricated using Pt nanoparticles (Pt NPs) decorated CuO nanoflowers (CuO NFs). 3-D CuO nanoflowers film was directly synthesized on Cu foil by a simple hydrothermal method and Pt NPs were dispersed on the petal surface of CuO NFs through electrochemical deposition. This prepared sample was noted to Pt NPs-CuO NF. Morphology of the Pt NPs-CuO NFs layer was analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The electrochemical properties and sensing performances were investigated using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) under alkaline condition. The sensor exhibited a high sensitivity, wide liner range and fast response time. Its excellent sensing performance was attributed to the synergistic effect of the Pt NPs and CuO nanostructure.

Reduced Graphene Oxide / Polyaniline Composite Material for Supercapacitor Electrode (환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료 기반의 슈퍼커패시터용 전극 제조)

  • Jeong, Hyeon Taek;Kim, Se Hyun;Ahn, Won Jun;Choi, Jae Yong;Park, Hyeon Young;Kim, Chang Hyun;Kim, Yong Ryeol
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.35 no.4
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    • pp.1088-1095
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    • 2018
  • In this study, reduced graphene oxide/polyaniline composite was fabricated tomaximize their advantages with electrochemical performances and use as a electrodematerial for supercapcaitor. Polyaniline as an electrode material was synthesized bychemical polymerization of aniline monomer and reduced graphene oxide wasintroduced to prepare composite with polyaniline without any pre-treatment. Thereduced graphene oxide, polyaniline and their composite electrodes were fabricatedon gold coated PET(polyethylene terephthalate) substrate through spray coatingmethod which can also apply to industrial scale. we have also prepared reducedgraphene oxide and polyaniline single material electrode to compare theirelectrochemical properties with reduced graphene oxide/polyaniline composite electrode. We have analyzed and compared electrochemical properties of eachelectrodes by using cyclic voltammetry(CV), galvanostaticcharge-discharge(GCD) and electrochemical impedancespectroscopy(EIS) at same condition. As a result, reduced graphene oxide /polyaniline composite electrode showed higher capacitance value more thanpolyaniline and reduced graphene oxide electrode, respectively. Internal resistanceof reduce graphene oxide/polyaniline composite electrode was 24% and 58% lessthan polaniline and reduced graphene oxide electrode respectively. These resultsconsidered that reduced graphene oxide/polyaniline composite electrode has potential ability and enable to apply flexible energy storage and wearable devices.