• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.220-225
• /
• 2020

Hair is made of proteins containing various amino acids. Ultraviolet (UV) radiation is believed to be responsible for the most damaging effects of sunlight, and also plays an important role in hair aging. The purpose of this study was to investigate the changes in morphological and chemical structures after ultraviolet B (UVB) irradiation of human hair. The UVB-irradiated hair showed characteristic morphological and structural changes, compared to those of the normal hair. The result from a scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive X-ray diffractometer (EDX) showed that the scale of UV-irradiated hair appeared to be rough and the amount of oxygen element was higher than that of the normal hair. Fluorescence and three dimensional (3D) topographical images were obtained by a confocal laser scanning microscope (CLSM). In 3D images, the green emission intensity of normal hair was much higher than that of fluorescing UVB-irradiated hair. The intensity of green emission reflects the intrinsic fluorescence of hair protein. Also, a fluorescent imaging method using fluorescamine reagent was used to identify the free amino groups resulting from a peptide bond breakage in UVB-irradiated hair. Strong blue fluorescence of UVB-irradiated hair, which indicates a very high level of amino groups, was observed by CLSM. Therefore, the fluorescamine as an extrinsic fluorescence could provide a useful tool to identify the peptide bond breakage in UVB-irradiated hair. Infrared image mapping was also employed to assess the cross-sections of normal and UVB-irradiated specimens to examine the oxidation of disulfide bonds. The degree of peak areas with strong absorbance for the disulfide mono-oxide was spread from the outside to the inside of hair. The spectroscopic techniques used alone, or in combination, launch new possibilities in the field of hair cosmetics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.155-155
• /
• 2011

그래핀(graphene)은 모든 탄소 원자가 표면에 존재하는 이차원 결정이기 때문에 다른 고체 표면에 고착될 때 인장 및 압축 변형(tensile & compressive strain)과 전하 도핑(charge doping)에 취약하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 산화실리콘(SiO2/Si) 기판 위에 기계적으로 박리된 그래핀에 혼재되어 나타나는 기계적 변형과 전하 도핑 현상을 분석할 수 있는 라만 분광법 기술을 개발하고자 하였다. 대부분의 시료에서 기계적 변형으로 인해 라만 G-band와 2D-band의 진동수(${\omega}$)가 특별한 상관관계(${\Delta}{\omega}2D/{\Delta}{\omega}G$ = 2.0 ${\pm}$ 0.2)를 가진다는 사실을 확인하였다. 전자 친화도가 큰 F4-TCNQ (tetrafluorotetracianoquinodimethane)를 증착하여 화학적으로 p-형 전하 도핑을 유도한 그래핀에서는 기계적 변형과는 분명히 구별되는 상관관계(${\Delta}{\omega}2D/{\Delta}{\omega}G$ = 1.0 ${\pm}$ 0.3)가 관찰되었다. 본 연구는 라만 분광법을 통해 그래핀의 기계적 변형과 전하 도핑 정도를 정량적으로 분리해서 분석할 수 있는 방법을 제시해 준다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.427-427
• /
• 2011

그래핀은 탄소원자가 육각형의 벌집형태로 배열되어 있는 원자단위 두께의 가장 얇은 재료중의 하나이다. 이는 우수한 기계적, 전기적, 광학적 특성을 지니고 있어 다양한 분야로의 응용이 가능할 것으로 예측되고 있다. 그래핀의 산업적 응용을 위해서는 대면적으로 두께 균일도가 높은 그래핀을 저렴한 방법으로 합성하는 것이 무엇보다도 우선적으로 요구된다. 그래핀을 얻는 방법으로는 물리 화학적 박리, 탄화규소의 흑연화, 열화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD) 등의 다양한 방법이 있으며, 현재로선 그 중 TCVD법이 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성할 수 있는 가장 적합한 방법으로 인식되고 있다. 그러나 이 방법은 탄소가 포함된 원료가스를 분해하기 위하여 고온의 공정이 요구되는 단점이 있다. 이러한 이유로 최근 그래핀은 저온에서 합성하기 위한 많은 연구들이 진행 중에 있으며 그 결과가 속속 보고 되고 있다. 본 연구에서는 고주파 플라즈마가 결합된 TCVD장치를 이용하여 원료가스를 효율적으로 분해함으로서 그래핀의 저온합성을 도모하였다. 기판은 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 산화막 실리콘 기판을 사용하였으며, 원료가스로는 메탄을 사용하였다. 실험결과, 350 W의 파워로 플라즈마를 방전하여 30분간 합성을 수행하였을 때 약 $450^{\circ}C$ 근처의 저온에서 수 겹의 그래핀이 합성 가능한 것을 확인하였다. 합성된 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 산화막 실리콘 기판 및 투명 고분자 기판 등으로 전사하였다. 그래핀의 특성분석을 위해서는 광학현미경, 라만 분광기, 투과전자현미경, 자외 및 가시선 분광광도계, 4탐침측정기 등을 이용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.173.1-173.1
• /
• 2016

전이금속 디칼코게나이드는 서로 다른 전이 금속원소와 칼코겐 원소의 결합으로 이루어진 층상 구조의 물질로서, 그래핀과 비슷한 2D 결정성 구조를 지니면서도, 그래핀과는 달리 밴드갭을 가지는 반도체적 성질 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 $WS_2$는 촉매, 전자, 광전자, 센서와 같은 반도체등 다양한 소자에 적용된다. $WS_2$ 합성 방법에는 기계적 박리법, 화학기상증착법, 용액법 등이 있다. 기계적 박리법은 방법이 간단하나 수율이 낮고 균일하게 얻어지지 않으며, 화학기상증착법은 고가의 고온공정이라는 한계점을 가지고 있다. 반면에 용액법은 제조공정이 쉬우며, 저가 대량생산이 가능하다는 이점이 있다. 더욱이 본래 용액법에서는 $WS_2$를 합성하기 위해 $WO_3$를 추가적으로 합성 후 진행하였지만, 쉽게 제조 가능한 $WO_3$ colloidal 용액을 이용하면 sulfurization을 진행하여 $WS_2$를 합성할 수 있다. colloidal 용액을 이용한 합성법은 입자크기 조절이 가능하기 때문에 균일한 나노입자를 uniform 하게 형성할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 $WO_3$ colloidal 용액을 spin coating 과 sulfurzation 공정을 거쳐 2D triangle $WS_2$의 합성 및 특성을 분석하였다. 2D $WS_2$의 나노결정구조, 입자 형상 및 광학 특성을 주사전자현미경, 라만 분광기, x-ray 회절분석기 등을 통해 확인하였다. 또한, 합성된 $WS_2$를 이용하여 트랜지스터를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.37 no.10
• /
• pp.895-902
• /
• 1993

The chemical behavior of trivalent lanthanide ($Pr^{3+}\;and\;Dy^{3+}$) and organo ligands (phen' and terpy') complexes was investigated by the use of UV/vis-spectrophotometric, magnetization and electrochemical method. The magnitude of crystal field splitting energy, the pairing energy and spin state was obtained from the spectra of complexes. These complexes were founded to be diamagnetics, delocalization and low spin complexes. The electrochemical behavior of complexes was observed by the use of cyclic voltammetry in aprotic media. These reduction peaks were irreversible two step reduction processes by electron transfer.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.57 no.1
• /
• pp.40-51
• /
• 2013

In order to develop a quantitation method for Perfluorooctanesulfonic acid(PFOS) contained in plastics that are mainly used in electric and electronic equipment, this study consisted of conducting method validations with LDPE samples using soxhlet solvent extraction and LC/MS. As a result, the limits of detection and quantitation (LOD, LOQ) were $2.58{\mu}g/L$ and $7.82{\mu}g/L$, respectively. Additionally, the recovery was 96-102%. For the correlation coefficient of LC/MS, the $r^2$ value was 0.9992 in the concentration range of $7.82-100{\mu}g/L$, which confirmed its linearity. Furthermore, for the standardization of the analysis method for PFOS in electric and electronic equipment to correspond to EU environmental regulations, we conducted a proficiency test with a number of domestic and international testing laboratories. Three of the ten testing laboratories that participated in the proficiency test submitted outliers. Accordingly, we examined the cause of the outliers using the $^{19}F$ NMR, finding that the main cause was an error in the processing of the results for isomers in PFOS that existed in standard solutions and samples.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.37 no.8
• /
• pp.711-716
• /
• 1993

The mechanism for electrochemical oxidation of natural alkaloid, ${\iota}$-sparteine (SP) was studied in acetonitrile solvent. The cyclic voltammogram of SP shows two irreversible anodic peaks at +0.75 V and +1.45 V vs. Ag/AgCl (0.1M AgNO$_2$ in acetonitrile) electrode. Coulometry reveals that the number of electrons involved in each oxidation peaks is in the range of 1.2∼1.3 respectively. Neutral imine radical was produced by fast deprotonation of SP radical cation formed by oxidation of one nitrogen atom in SP. Two pathways are possible for the reaction of the neutral radical: Due to the disproportionation of the radical, SP and enamine were mainly produced. Also, the 1,2-dehydrosparteinium cation was formed as minor product through the second one electron transfer oxidation of this radical. The (+)-lupanine was produced by treatment of sparteinium cation with potassium hydroxide. We have isolated and confirmed the electrolysis products using IR, GC-MS, UV-Vis, and thin-layer spectroelectrochemical method.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.462-462
• /
• 2011

그래핀은 탄소원자로 구성된 원자단위 두께의 매우 얇은 2차원의 나노재료로서 높은 투광도 뿐만 아니라 우수한 기계적, 전기적 특성을 지니며 구조적 화학적 으로도 매우 안정한 것으로 알려져 있다. 이러한 그래핀을 얻는 방법에는 물리·화학적 박리법, 탄화규소의 흑연화, 열화학기 상증착법(thermal chemical vapor deposition; TCVD)등 많은 방법들이 존재한다. 이중 TCVD방법이 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 얻는데 가장 적합한 방법으로 알려져 있다. 한편 그래핀은 우수한 특성들을 기반으로 센서나 메모리와 같은 기능성 소자로 응용이 가능할 뿐 아니라 투명고분자 기판으로 전사함으로서 유연성 투명전극을 제작 가능하여 기존의 인듐산화물(indium tin oxide; ITO) 투명전극을 대체하여 디스플레이, 터치스크린, 전·자기 차폐재 등의 다양한 분야로의 응용이 가능하다고 예측되고 있다. 본 연구에서는 TCVD법을 이용하여 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성하여 투명 고분자 기판(polyethylene terephthalate; PET) 위에 전사하여 투명전도막을 제작한 후, 압축변형률(compressive strain)의 변화에 따른 전기적 특성 변화를 측정하였다. 그래핀은 300 nm 두께의 니켈박막이 증착된 산화물 실리콘 기판위에 원료가스로 메탄(CH4)을 사용하여 합성하였다. 합성 결과 단층 그래핀의 면적은 약 80% 이상이었으며, 합성된 그래핀은 분석의 용이함 및 향후 다양한 응용을 위하여 식각공정을 통해 산화막 실리콘 기판과 PET기판으로 전사하였다. PET기판 위로 전사하여 제작한 그래핀 투명전도막의 strain 인가에 따른 전기적 특성을 관찰한 결과, 약 20%의 비교적 높은 strain하에서도 전기적특성이 크게 변화하지 않는 것을 확인하였다. 그래핀의 특성분석을 위해서는 광학현미경, 라만 분광기, 투과전자현미경, 자외 및 가시선 분광광도계, 4탐침측정기 등을 이용하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.61 no.2
• /
• pp.196-201
• /
• 2023

In this study, a CNT fiber flexible electrode grafted with CuO nanoparticles (CuO NPs) and polyaniline (PANI) was developed and applied to a nonenzymatic electrochemical sensor for H₂O₂ detection. CuO NPs/PANI/CNT fiber electrode was fabricated through the synthesis and deposition of PANI and CuO NPs on the CNT fiber surface using an electrochemical method. Surface morphology and elemental composition of the CuO NPs/PANI/CNT fiber electrode were characterized by scanning electron microscope with energy dispersive X-ray spectrometry. And its electrochemical characteristics were investigated by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and chronoamperometry (CA). Compared with a bare CNT fiber as a control group, the CuO NPs/PANI/CNT fiber electrode showed a 4.78-fold increase in effective surface area and a 8.33-fold decrease in electron transfer resistance, which leads to excellent electrochemical properties such as a good electrical conductivity and an efficient electron transfer. These improved characteristics were due to the synergistic effect through the grafting of CNT fiber, PANI and CuO NPs. As a result, this electrode enhanced the H₂O₂ sensing performance.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• v.44 no.3
• /
• pp.6-11
• /
• 2007

In this study, which was performed to identify a degradation mechanism in macromolecular insulating material, the contact angle, surface potential decay, surface resistance rate and XPS analysis were compared after exposure of fibre-glass-reinforced polymer laminate to plasma discharge. In the case of chemical changes arising from plasma treatment, carboxyl radicals were generated mainly in the plasma-treated surface, which was rapidly changed to a hydrophilic surface. In the corona potential decay study to determine the electrical changes, leading to a negative surface for the untreated specimen. However, in the case of the hydrophilic surface, a lot of carboxy radicals(-COO) acting as positive polarity were generated, resulting in a positive surface. Owing to such a positive surface, the charges of applied negative polarity were decreased rapidly.