• 제목/요약/키워드: 전기영동도

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전기영동법에 의한 직접메탄올 연료전지용 Pt-Ru/C 복합촉매 전극제조 및 특성평가 (Fabrication of Pt-Ru/C Composite Catalyst Electrodes by Electrophoresis Deposition Method for DMFC Fuel Cell and their Characteristics)

  • 김정현;송민경;김진우;유연태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.86.2-86.2
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    • 2011
  • 저온형 연료전지인 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cells, DMFC)는 친환경적인 발전 시스템, 높은 에너지 효율의 장점 때문에 주목을 받고 있으나 연료극의 촉매로 사용되는 금속은 고가의 귀금속인 Pt와 Ru가 요구되어 제조비용이 비싸기 때문에 촉매의 양을 줄이고, 반응 도중 생성되는 CO에 의한 촉매의 피독 문제 등 해결하여야 할 점이 산적해 있어 연료전지 중 촉매의 활성을 높이는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 종래의 MEA의 촉매층 제조공정은 우선 환원석출법에 의해 Pt-Ru/C를 합성하고 Nafion 용액에 혼합하여 Pt-Ru/C 슬러리를 제조한다. 이 방법에서는 carbon sheet에 spray 방법으로 Pt-Ru/C 촉매층이 만들어지기 때문에, Pt-Ru 촉매가 Nafion에 의해 부분적으로 매몰되어 촉매의 전기화학적 활성이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하는 방안으로 펄스전류를 이용하여 Pt-Ru 합금입자를 carbon sheet에 전기화학적으로 담지 시켜 Nafion에 매몰되는 것을 방지하는 펄스전해법 연구가 진행되고 있다. 그러나 촉매의 입자크기가 일반적으로 50~70 nm 이상으 크기 때문에 촉매의 낮은 활성이 문제점으로 야기되고 있다. 본 연구에서는 Pt-Ru/C 촉매층 제조 문제점을 해결하고, 촉매의 전기화학적 활성을 증가시키기 위해서 2~4 nm Pt-Ru 콜로이드를 전해액으로 사용하고, 전기영동법을 이용하여 Pt-Ru 나노 입자를 carbon sheet($1{\times}1cm^2$) 에 담지 시켰다. 전기영동법에서 균일한 Pt-Ru 촉매층의 제조를 위해 전류인가 방법으로는 펄스전류를 사용하였고, 실험변수로는 전해액 pH, duty cycle, 담지시간을 선정하였다. 합성된 Pt-Ru 콜로이드를 TEM분석으로 나노입자의 크기와 분산성 분석하였고, 콜로이드 나노입자의 표면전하 상태를 분석하기 위해 zeta-potential을 분석하였다. Pt-Ru/C의 촉매의 전기화학적 활성을 분석하기 위하여 0.5 M H_2SO_4$ 와 1 M $CH_3OH$ 혼합용액에 CV(Cyclic Voltammetry)실시하였고, carbon sheet 전극 상 Pt-Ru의 분산성 확인을 위하여 FE-SEM분석을 수행하였다.

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전기영동에서 SDS가 음이온 계면활성제의 거동에 미치는 영향에 대한 고찰 (Study on the Effect of the SDS on the Behavior of Anionic Surfactants in Electrophoresis)

  • 이지은;이명석;정혁
    • 분석과학
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    • 제14권4호
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    • pp.356-363
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    • 2001
  • 절삭폐수의 여과수 등에 많이 포함된 음이온 계면활성제의 정성 및 정량분석을 위한 기초연구로 SDS를 포함하는 완충용액에서의 음이온 계면활성제들의 거동을 알아보고 최적의 분석조건을 찾기 위한 실험을 수행하였다. SDS 미셀과의 상호작용 결과, 탄소수가 10이상인 카르복실레이트 혹은 술포네이트계 계면활성제는 SDS의 농도가 증가함에 따라, 겉보기 이동도가 크게 변하였다. 겉보기 이동도, 전기삼투 이동도 그리고 전기영동 이동도를 계산하여 비교한 결과, 이러한 겉보기 이동도의 변화는 주로 전기영동 이동도의 변화의 영향임을 알 수 있는 근거를 제시하였다.

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AC 이중전기영동법에 의한 나노팁 제작용 탄소나노튜브 시편

  • 최재성;이준석;강경수;곽윤근;김수현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.161-161
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    • 2004
  • AC 이중전기영동(AC electrophoresis)의 원리를 이용하여 탄소나노튜브 팁 제작용 탄소나노튜브 시편의 기초 실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용한 방법은, 끝이 뽀족한 다수의 팁(tip)에 탄소나노튜브를 비교적 균일하게 부착시킬 수 있는 공정의 기반이 된다. 이것은 탄소나노튜브를 이용한 나노팁(nano-tip)이나 탄소나노튜브 나노그리퍼(nanogripper) 제작 공정에 균일성을 확보할 수 있는 중요한 방법으로 활용될 수 있다. 탄소나노튜브 시편의 제작을 위해, 끝단이 곡률반경이 50nm 정도인 텅스텐 팁과 직경 1.5mm, 깊이 1.5mm의 실린더형 금속전극을 사용했다.(중략)

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전리수를 사용한 이차원 전기영동법 (2-Dimensional gel electrophoresis by using electrolyzed water)

  • 민병술;이윤배;이종권;류근걸;이미영
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.259-261
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    • 2004
  • 일반 증류수로 제조된 완충용액으로 미세조류를 파쇄하였을 때 미세조류의 두꺼운 세포벽에 의해 단백질 추출이 효율적으로 이루어지지 않는다. 따라서 일차원 및 이차원 전기영동법을 사용하여 단백질 발현 양상을 분석할 때 효율이 떨어진다. 본 연구에서는 물의 클러스트가 작아 세포벽에 잘 흡수될 수 있다고 알려진 환원전리수를 사용하여 효율적으로 단백질을 추출하였고, 이차원 전기영동법으로 단백질 발현 양상을 확인하였다.

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비전도성 벽과의 상호작용에 따른 단일 입자의 직류 유전영동 운동 (Direct-current Dielectrophoretic Motions of a Single Particle due to Interactions with a Nearby Nonconducting Wall)

  • 강상모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권5호
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    • pp.425-433
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    • 2015
  • 본 논문에서는 외부에서 균일한 직류전기장이 인가될 때 점성유체에 자유롭게 잠겨있는 단일 입자가 근처의 비전도성 평면 벽과의 상호작용 때문에 유발되는 2차원 유전영동 운동에 대하여 수치연구를 수행하였다. 특히 입자-유체 경계면에서 불연속적으로 급격히 변화하는 전기전도도를 가진 Maxwell 방정식을 해석하고 전기장을 구한 후 Maxwell 응력텐서를 적분하여 입자에 작용하는 유전영동 힘을 계산하였다. 해석 결과 전기장이 벽과 평행하게 인가될 때 입자는 항상 반발력이 유도되어 벽으로부터 멀어지는 방향으로 유전영동 운동이 발생하였으며, 그 운동특성은 입자와 벽 사이 간격과 입자의 전도도에 따라 크게 달라졌다. 운동 강도는 입자와 유체의 전도도가 서로 같으면 사라지나, 전도도가 서로 다르면 그 차이가 클수록 강도는 증가하였다.

빗자루병(病)에 감염(感染)된 대추나무 조직내(組織內) 단백질(蛋白質)의 전기영동(電氣泳動) (Electrophoresis of Proteins in the Tissues from Witches' - Broom infected Jujube Tree)

  • 나용준;박원철;박원목;이용세
    • 한국산림과학회지
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    • 제66권1호
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    • pp.79-81
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    • 1984
  • 대추나무가 대추나무 빗자루병(病)마이코플라스마(Jujube witches' broom mycoplasma)에 감염(感染)되었을 때 식물체내(植物体內)의 단백질상(蛋白質像)에 어떠한 변화(變化)가 일어나는가를 위해, 잎과 줄기조직(組織)의 단백질추출액(蛋白質抽出液)을 2-30% polyacylamide linear gradient disc gel 상(上)에서 전기영동(電氣泳動)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 건전조직(健全組織)과 감염조직(感染組織)의 단백질기영동상(蛋白質氣泳動像) 간(間)에는 뚜렷한 차이(差異)를 보였다. 즉, 건전엽(健全葉)에서 뚜렷하게 나타난 단백질영동대(蛋白質泳動帶) (분자량(分子量) 약(約) 50 kd)가 감염엽(感染葉)에서는 관찰(觀察)되지 않았다. 한편, 감염엽(感染葉)에서는 25 kd의 영동대(泳動帶)가, 그리고 건전엽(健全葉)에서는 198 kd의 영동대(泳動帶)가 각각(各各) 강(强)하게 나타났다. 2) 감염주내(感染珠內)의 외관상건전엽(外觀上健全葉)에서는 50 kd의 특이영동대(特異泳動帶)가 다소(多少) 약(弱)하게 나타남으로써 건전목(健全木)의 엽(葉)과 감염엽(感染葉)의 중간상태(中間狀態)의 단백질영동상(蛋白質泳動像)을 보였다. 3) 줄기의 경우 잎과는 대조적(對照的)으로, 건전(健全)줄기에 없는 특이영동대(特異泳動帶)(335 kd)가 감염(感染)줄기에서 나타났다.

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토폴로지를 반영한 단백질 반점 자동 정합 (Automatic Matching of Protein Spots by Reflecting Their Topology)

  • ;이정배;황영섭
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제17B권1호
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    • pp.79-84
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    • 2010
  • 두 개의 이차원 단백질 전기영동 영상에서 한쪽 영상의 각 반점이 다른 영상의 어느 반점과 일치하는 지 알아내는 일은 단백질의 생성과 소멸, 변이 등을 알 수 있게 하는 중요한 일이다. 단백질 반점은 주로 2차원 전기영동에 의해 분리된다. 이 과정은 조직의 상태, 실험 조건 등에 따라 같은 단백질이라도 그 위치가 조금씩 다르게 된다. 각 반점을 정합하여 보면 균일하지 않은 비선형 변환 관계를 이룬다. 그러나 국지적으로 보면 반점 사이의 토폴로지가 유지되는 것을 볼 수 있다. 본 연구는 이러한 토폴로지의 유지에 착안하여 반점끼리 정합하는 방법을 제안한다. 토폴로지의 유사성을 비교하기 위하여 이웃한 반점과의 거리와 각도를 비교하였다. 실험을 통하여 제안한 방법이 우수함을 보였다.

전자 종이 적용을 위한 $TiO_2$나노 입자의 분산 특성 제어 (Dispersion Characteristics Control of $TiO_2$ Nano Particles for Electronic Paper)

  • 권순형;김세기;홍완식;안진호;김선재
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.127-127
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    • 2003
  • 전자종이에 대한 관심이 높아지면서 전자잉크의 pigment 소재에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 많은 재료 중 TiO$_2$는 비표면적이 크고 열적안정성 및 명암도가 뛰어나 전자잉크 재료로 많은 장점을 지닌다. TiO$_2$ 나노 입자를 전자종이에 적용할 경우 우수한 디스플레이 구현을 위해 높은 전기영동 특성 및 분산 안정성이 요구되어진다 이를 위해 표면 개질된 나노 크기의 루틸상 TiO$_2$ 입자의 제조 및 분산에 대한 최적의 공정조건에 대해 연구하였다. 10$0^{\circ}C$ 이하의 저온에서 가열하여 균일하게 침전시키는 저온균일침전법(HPPLT)으로 루틸 결정상의 TiO$_2$ 나노입자를 제조하였다. 제조된 TiO$_2$ 나노 입자와 용매의 비중을 맞추기 위해 비중이 낮은 투명성 polymer로 코팅을 한 후 비중병을 이용해 비중을 확인하였다. 그 후 copolymer block을 가지는 분산제를 TiO$_2$ 입자 기준 0.5-5wt% 범위에서 저유전율을 가지는 다양한 유기용매에 첨가하여 최적의 분산 및 전기영동 조건을 찾았다. 실험을 통한 분산안정성 및 전기영동 특성 평가를 위해 ζ-potential analyzer와 입도 분석기를 이용하였고 코팅된 입자의 표면상태는 FT-IR을 통해 측정하였다.

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