• Title/Summary/Keyword: 초음파합성

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초음파 분무 열분해법에 의한 Y-TZP 미립자의 합성 (Y-TZP Fine Powder Preparation by Ultrasonic Spray Pyrolysis)

  • 이정형;김복희;최의석;황재석
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.325-331
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    • 1993
  • Aqueous solutions of metallic salts, ZrO(NO3)2.2H2O and Y(NO3)3.5H2O were used as raw materials to synthesize crystalline submicron spherical powders of Zr0.94Y0.06O1.97 with tetragonal crystal phase. Each aqueous solution was mixed on the magnetic stirrer to homogenize for 12 hours. The concentration of the mixed solutionwas changed from 0.01mol/$\ell$ to 0.1mol/$\ell$ calculated as the concentration of Zr0.94Y0.06O1.97. Ultrafine droplets of starting mixed solution were sprayed by the ultrasonic vibrator and carried into the furnace kept at 55$0^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, 75$0^{\circ}C$ and 85$0^{\circ}C$ using carrier gas of air (10$\ell$/min) and pyrolysed to form Y-TZP fine powders. The results of this exeriment were as follows. 1) Synthesized powders were nonagglomerated and spherical type. 2) Particle size distribution was narrow between 0.1${\mu}{\textrm}{m}$ and 1${\mu}{\textrm}{m}$. 3) Forming reaction Y-TZP was finished above synthetic temperature 75$0^{\circ}C$. 4) As the synthetic temperature rised from 55$0^{\circ}C$ to 85$0^{\circ}C$, the mean particle size decreased from 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ to 0.22${\mu}{\textrm}{m}$ in the concentration of starting solution with 0.02mol/$\ell$. 5) At 75$0^{\circ}C$ of synthetic temperature, the concentration changes of starting solution from 0.01mol/$\ell$ to 0.1mol/$\ell$ increased the mean particle size from 0.24${\mu}{\textrm}{m}$ to 0.38${\mu}{\textrm}{m}$. 6) Chemical compositions of each synthesized particle were homogeneous nearly.

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라텍스 입자 크기가 폴리스티렌/탄소나노튜브 나노복합재료의 유변물성 및 전기적 물성에 미치는 영향 (Effect of Latex Particle Size on Rheological and Electrical Properties of Polystyrene/Multi-Walled Carbon Nanotube Nanocomposites)

  • 강명환;노원진;이성재
    • 폴리머
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    • 제35권5호
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    • pp.451-457
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    • 2011
  • 라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌(PS)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 나노복합재료의 라텍스 입자 크기에 따른 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 무유화제 유화중합과 분산중합으로 합성한 단분산 PS 입자에 MWCNT를 초음파 분산시킨 다음 동결건조 과정을 거쳐 제조하였다. PS/MWCNT 나노복합재료는 MWCNT 함량이 증가할수록 점차 네트워크 구조를 형성하여 저장 탄성률, 복소 점도 및 전기 전도도가 급격하게 증가하였다. MWCNT 함량에 따른 저장 탄성률 및 복소 점도 증가 효과는 라텍스 입자 크기가 큰 경우 더욱 뚜렷하였다. 입자 크기에 따른 전기적 물성은 MWCNT 함량에 따라 상이한 경향을 보여 주었는데, 함량이 적은 경우 작은 입자로 제조한 나노복합재료가 높은 전기 전도도를 보여 주었으나 함량이 증가할수록 큰 입자의 경우가 높은 값을 보여 주었다.

나노소재를 이용한 유기염료 광촉매 분해 반응 (Photocatalytic Degradation of Organic Dyes with Nanomaterials)

  • 홍성규;유구용;임충선;고원배
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권3호
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    • pp.206-211
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    • 2010
  • 실온의 초음파 조건에서 질산 아연과 수산화 나트륨을 각각 물과 알코올 용액에서 반응시켜 산화 아연(ZnO) 나노입자를 합성하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들은 전기로를 이용하여 각각 $700^{\circ}C$ 에서 2 시간 동안 가열하였다. 풀러렌($C_{60}$)과 ZnO 나노입자들의 형태와 광학성질은 XRD, SEM, TEM 과 UV-vis spectroscopy를 이용하여 분석하였다. 가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자, 비가열한 $C_{60}$과 ZnO 나노입자를 각각 methylene blue(MB), methyl orange(MO), rhodamine B(RhB)용액에서 UV-vis spectroscopy를 사용하여 광촉매 분해반응을 연구하였다.

초음파 분무열분해를 이용한 $SrZr_{0.95}$$Y_{0.05}$$O_{2.975}$ 분말의 합성 (Synthesis of $SrZr_{0.95}$$Y_{0.05}$$O_{2.975}$ Powder by Ultrasonic Spray Pyrolysis)

  • 박양수;심수만
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.1171-1181
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    • 1998
  • $SrZr_{0.95}$$Y_{0.05}$$O_{2.975}$ powder was synthesized by ultrasonic spray pyrolysis using a solution that Sr carbonate and Zr and Y nitrates were dissolved in a citric acid solution. The processes of particle formation were in-vestigated with respect to solution properties and pyrolysis temperature. With changing the solution con-centration form 0.1M to 0.01M there was a tendency that average sizes of droplets and particles were de-creased and their size distributions were narrowed. Citrate functional groups converted the droplets into gel particles which prevented an inhomogeneous precipitation of the metal ions and facilitated the diffusion of gases during thermal decomposition. As a result the powder having spherical particles without hollow par-ticles could be prepared. Low pyrolysis temperature led to amorphous particles due to incomplete pyrolysis and made the particles difficult to maintain spherical shape due to retarded gelation of the droplets. Whereas higher pyrolysis temperature produced hollow and broken particles because the droplets un-derwent rapid gelationand decomposition. The particles obtained at two pyrolysis temperature $500^{\circ}$and $1000^{\circ}C$ consisted of a perovskite phase and a very small amount of $SrCO_3$ However after calcination at $1000^{\circ}C$ the particles contained a single perovskite phase having an average particle size of 0.63${\mu}{\textrm}{m}$ and an apparent density near to the theoretical density.

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아두이노 기반 WiT(WiFi Trashcan)의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a WiFi Trashcan based on Arduino)

  • 유종열;김현일;이장호;양동민
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.2143-2148
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    • 2016
  • 최근 IT기술의 발전에 힘입어 사람이 생활하는 환경에 IT기술들이 스며들고, 환경적 요소와 융합하는 아이디어와 기술들이 나날이 발전하고 있다. 이러한 기술들은 사람들의 생활환경에 도움을 주는 역할을 하고 있으며, 앞으로의 초연결사회의 필수 구성 요소이다. 본 논문에서는 IT기술을 환경적 요소와 융합하여 활용하는 동시에 더욱 쾌적한 환경을 만들 수 있는 WiT(WiFi Trashcan)를 제안한다. WiT는 쓰레기통에 쓰레기를 넣으면 WiFi를 무료로 제공해주는 쓰레기통이다. WiFi와 Trash-can을 합성한 WiT(WiFi Trashcan)는 사람이 쓰레기를 넣었을 때, 투입 여부 및 부피를 감지하여 쓰레기를 버린 사용자에게 WiFi를 무료로 제공해주는 시스템이다. 쓰레기를 감지하기 위해 초음파 센서를 사용하고, 쓰레기의 무게를 측정하기 위해 무게 센서를 사용한다. 그리고 파이썬 프로그래밍을 통해 측정된 센서 값을 라즈베리파이에 전송하여, WiFi 제공시간을 결정한다. WiT는 아두이노와 라즈베리파이를 활용하여 설계 및 구현되었다.

초음파 분무 열분해 공정을 이용한 TiO2와 TiOF2 복합체 분말의 합성과 상 분율에 따른 광학적 성질 (Synthesis and Optical Properties of TiO2/TiOF2 Composite Powder with Controlled Phase Fractions via an Ultrasonic Spray Pyrolysis Process)

  • 황보영;박우영;이영인
    • 한국재료학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.325-330
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    • 2017
  • Photoelectron-hole separation efficiency plays an important role in the enhancement of the photocatalytic activity of photocatalysts towards the degradation of organic molecules. In this study, $TiO_2/TiOF_2$ heterostructured composite powders with suitable band structures, which structures are able to separate photoelectron-hole pairs, have been synthesized using a simple and versatile ultrasonic spray pyrolysis process. In addition, their phase volume fractions have been controlled by varying the pyrolysis temperature from $400^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. The structural and optical properties of the synthesized powders have been characterized by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy and UV-vis spectroscopy. The powder with a phase volume ratio close to 1, compared with single $TiOF_2$ and other composite powders with different phase volume fractions, was found to have superior photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B. This result shows that the $TiO_2/TiOF_2$ heterostructure promotes the separation of the photoinduced electrons and holes and that this powder can be applicable to environmental cleaning applications.

조성변화에 따른 티타늄 화합물 박막의 색상 변화

  • 이영민;장승현;양지훈;정재인
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.266-266
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    • 2010
  • 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 질소와 탄소를 함유한 티타늄 화합물을 합성하고, 조성 변화에 따른 색상 변화를 통해 티타늄 화합물로 구현할 수 있는 색상에 대해서 알아보았다. 스퍼터 타겟은 4"X1/4" 크기의 고순도(99.99%) 티타늄을 사용하였다. 시편은 알코올과 아세톤에서 각각 5분간 초음파 세척된 SUS304를 사용하여, 진공용기에 시편을 장착하고 압력을 $3{\times}10^{-6}\;Torr$까지 배기한 후, Ar 가스를 주입하여 진공도가 $2{\times}10^{-2}\;Torr$에 이르면 펄스 전원 공급 장치를 이용하여 800 V의 전압으로 1시간 동안 글로우 방전을 시켜 시편 청정을 실시하였다. 시편 청정이 끝나면 다시 $3{\times}10^{-6}\;Torr$까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 $1{\sim}3{\times}10^{-3}\;Torr$에서 스퍼터링을 실시하여 완충층으로 티타늄 박막을 코팅하였다. 티타늄 화합물은 티타늄을 스퍼터링 하면서 진공용기 내에 질소와 메탄가스를 적절한 비율로 공급함으로써 코팅하였다. 박막 증착 시 시편 온도는 $200^{\circ}C$, 타겟과의 거리는 12 cm를 유지하였으며, 시편을 회전시켜 코팅하였다. 티타늄 화합물의 두께와 미세구조, 조성 그리고 색상은 투과전자현미경(transmission electron microscope, TEM), 글로우 방전 분광기(glow discharge light spectroscope, GDLS), 및 색차계(spectrophotometer)를 사용하여 각각 분석하였다. TEM 분석결과 TiN의 박막 두께는 약 300 nm로 공극이 존재하지 않는 치밀한 다결정 구조를 나타내었고, TiCN은 약 600 nm로 TiN과 두 배의 두께 차이를 보였다. 이는 탄소의 공급원인 메탄가스의 주입으로 증착률이 증가한 것으로 판단된다. 또한 소량의 질소와 메탄가스의 유량 조절로 화합물의 조성을 변화시킬 수 있었으며, 이러한 조성 변화는 화합물의 색상변화로 나타났다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 외관 코팅 분야에 응용한다면 다양한 색상 구현과 외관의 경도, 내마모성, 내식성의 향상 등 많은 장점을 가질 것으로 판단된다.

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초음파 합성 적용 Cu2O-TiO2 (P-N 타입) 반도체 나노물질의 가시광 활성 평가 (Evaluation of Visible-light activation of Cu2O-TiO2 (P-N type) Semiconductor Nanomaterials prepared by Ultrasonic-assisted Synthesis)

  • 신승호;최정학;김지훈;이준엽
    • 한국환경과학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.971-981
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    • 2019
  • This study evaluated the photocatalytic oxidation efficiency of volatile organic compounds by $Cu_2O-TiO_2$ under visible-light irradiation. $Cu_2O-TiO_2$ was synthesized by an ultrasonic-assisted method. The XRD result indicated successful p-n type photocatalysts. However, no diffraction peaks belonging to $TiO_2$ were observed for the $Cu_2O-TiO_2$. The Uv-vis spectra result revealed that the synthesized $Cu_2O-TiO_2$ can be activated under visible-light irradiation. The FE-TEM/EDS result showed the formation of synthesized nanocomposites in the commercial P25 $TiO_2$, the undoped $TiO_2$, and $Cu_2O-TiO_2$ and componential analysis in the undoped $TiO_2$ and $Cu_2O-TiO_2$. The photocatalytic oxidation efficiencies of benzene, toluene, ethylbenzene, and o-xylene with $Cu_2O-TiO_2$ were higher than those of P25 $TiO_2$ and undoped $TiO_2$. These results indicate that the prepared $Cu_2O-TiO_2$ photocatalyst can be applied effectively to control gaseous BTEX.

용매와 분산제의 종류에 따른 그래핀의 분산 거동 (Dispersion Behavior of Graphene with Different Solvents and Surfactants)

  • ;이향무;정인우
    • 접착 및 계면
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    • 제20권2호
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    • pp.53-60
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    • 2019
  • 여러 종류의 용매와 상용화되어 있는 비공유결합성 분산제들을 이용하여 안정한 그래핀 분산액을 제조 하였다. 분산액은 3시간의 초음파 처리를 통하여 제조 되었으며, NMP 용매에서는 Tween 계열과 Span 계열과 Pluronic 계열의 분산제가 안정한 그래핀 분산액을 형성하였다. 또한 에탄올 용매에서는 질소를 포함한 분산제 종류가 안정한 분산액을 형성하였으며, 물과 dichloromethane에서는 모든 분산제에 대하여 대체로 불안정하였지만 poly(4-vinyl pyridine)과 sodium dodecyl sulfonate를 사용한 경우 일부 안정한 분산액을 형성 하였다. 또한 Poly(4-vinyl pyridine), poly(vinyl pyrrolidone), poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate)를 이용하여 더 큰 용량의 그래핀 분산액을 제조하였다. 본 연구는 그래핀의 분산을 위한 여러 용매 및 분산제에 대한 기준을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

염 보조 초음파 분무 열분해 공정으로 합성된 TiO2 나노입자의 특성에 열분해 온도가 미치는 영향 (Effect of Pyrolysis temperature on TiO2 Nanoparticles Synthesized by a Salt-assisted Ultrasonic Spray Pyrolysis Process)

  • 유재현;지명준;박우영;이영인
    • 한국분말재료학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • In this study, ultrasonic spray pyrolysis combined with salt-assisted decomposition, a process that adds sodium nitrate ($NaNO_3$) into a titanium precursor solution, is used to synthesize nanosized titanium dioxide ($TiO_2$) particles. The added $NaNO_3$ prevents the agglomeration of the primary nanoparticles in the pyrolysis process. The nanoparticles are obtained after a washing process, removing $NaNO_3$ and NaF from the secondary particles, which consist of the salts and $TiO_2$ nanoparticles. The effects of pyrolysis temperature on the size, crystallographic characteristics, and bandgap energy of the synthesized nanoparticles are systematically investigated. The synthesized $TiO_2$ nanoparticles have a size of approximately 2-10 nm a bandgap energy of 3.1-3.25 eV, depending on the synthetic temperature. These differences in properties affect the photocatalytic activities of the synthesized $TiO_2$ nanoparticles.