• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.8
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• pp.744-752
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• 1993

Electrochemical reduction of thionyl chloride has been carried out at glassy carbon and microelectrode that modified by macrocyclic compounds. The catalyst molecules of macrocyclic compounds were adsorbed on the electrode surface and reduced thionyl chloride resulting in a generation of oxidized catalyst molecules. The concentration of catalysts and electrode immersion time were found to affect the catalyst performance strongly. Significant improvements in cell performance have been noted in terms of both exchange rate constants of up to 10 times and power densities of up to 220% at glassy carbon electrode. The diffusion coefficients obtained at carbon microelectrode were slightly different from that determined at glassy carbon electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.412-412
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• 2016

염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)는 식물의 광합성원리와 매우 유사한 작동원리를 갖고 있는 전지이며, 간단한 구조, 저렴한 제조단가, 친환경성 등의 등의 장점으로 인하여 많은 관심을 모으고 있다. 이러한 염료감응 태양전지는 빛을 받아들인 염료분자가 전자-홀 쌍을 생성하며 전자는 반도체 산화물을 통해 이동되고 전해질의 산화환원 과정을 통해 염료 분자가 다시 환원되는 순환메커니즘을 따르고 있다. 일반적으로 염료감응 태양전지는 밴드 갭 에너지가 큰 반도체 산화물을 포함하는 작업전극, 산화환원 반응을 통해 전자를 염료로 보내는 전해질, 환원 촉매역할을 하는 상대전극으로 구성되어 있다. 특히, 상대전극으로는 우수한 촉매특성과 높은 전도성을 갖는 백금이 가장 많이 이용되고 있지만 가격이 비싸고 요오드에 취약하기 때문에 상용화에 큰 장애물이다. 따라서, 백금을 대체하기 위해 저가의 탄소나 고분자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중 탄소나노섬유(carbon nanofiber, CNFs)는 높은 표면적과 뛰어난 화학적 안정성으로 촉매효율을 증대시킬 수 있어 촉매물질로서 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 상대전극에 탄소나노섬유기반 복합체를 합성하였고, 성공적으로 저가격 및 고성능의 염료감응 태양전지를 제작하였다. 이때, 지지체인 탄소나노섬유는 전기방사법을 통해 합성하였으며, 수열합성법을 이용하여 금속산화물을 담지하였다. 이렇게 제작된 탄소나노섬유-Fe2O3 복합체는 scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, 그리고 X-ray photoelectron spectroscopy 통해 구조적, 화학적 특성을 평가하였으며 전기화학적 특성 및 광전변환 효율을 분석하기 위해 cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, 그리고 solar simulator를 사용하였다. 본 학회에서 위와 관련된 더 자세한 사항에 대해 논의할 것이다.

• Resources Recycling
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• v.26 no.4
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• pp.19-25
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• 2017

The ways of producing metal silicon include a carbon reduction method, a plasma reduction method, and a thermite reaction method. The carbon reduction process produces metal silicon by metallurgical refining. The carbon reduction method is produced by adding a raw material mixed with quartz and coke to an electric arc furnace which is for carbon reduction. The cost of high energy costs and environmental protection facilities is an issue when producing metal silicon using electric arc furnaces. For this reason, there is no metal silicon production facility in Korea yet. Therefore, the optimal manufacturing conditions by the carbon reduction method are being studied through the experimental facilities by the companies and research institutes. The present study investigated the change of metal silicon purity according to the purity of silicon when extracting metal silicon using the thermit reaction, which has a relatively lower manufacturing cost than the carbon reduction method.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.37 no.8
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• pp.735-743
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• 1993

The electrocatalytic reduction of oxygen is investigated by cyclic voltammetry and chronoamperometry at glassy carbon electrode and carbon microelectrode coated with a variety of cobalt phenylprophyrins in various pH solutions. Oxygen reduction catalyzed by the monomeric porphyrin Co(Ⅱ)-TPP mainly occurs through the 2e$^-$ reduction pathway resulting in the formation of hydrogen peroxide whereas electrocatalytic process carried out 4e$^-$ reduction pathway of oxygen to H$_2$O at the electrodes coated with cofacial bis-cobalt phenylporphyrins in acidic solution. The electrocatalytic reduction of oxygen is irreversible and diffusion controlled. The reduction potentials of oxygen in various pH solutions have a straight line from pH 4 to pH 13, but level off in strong acidic solution. The reduction potentials of oxygen shift to positive potential more 400 mV at the electrode coated with monomer Co-TPP compound than bare glassy carbon electrode while 750 mV at the electrode coated with dimer Co-TPP compound.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2000.11a
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• pp.152-152
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• 2000

• Journal of Life Science
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• v.20 no.10
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• pp.1468-1475
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• 2010

Sulfate reduction rates (SRR) using $^{35}SO_4^{-2}$, sulfide producing rates (SPR) using gas chromatography, the number of sulfate reducing bacteria (SRB) using the most probable number (MPN) method, and soil components (moisture, ammonium, total nitrogen, total organic carbon, total carbon, total inorganic phosphorus, total phosphorus, and sulfate) using standard methods in the organic/conventional rice paddy soils, cleaned/polluted reservoir soils, and cleaned/polluted foreshore soils were studied with the change of seasons. The average SRR was more related to the number of SRB and soil components (especially nitrogen and phosphorus) than sulfate concentration. SRR was also recorded to be highest in October soil samples. However, SPR was higher in foreshore soils containing a high concentration sulfate than in fresh water soils, and it was also recorded to be higher in the polluted areas than in clean areas. From these results, we can conclude that the SRR and SPR of anaerobic environments were affected by the number of SRB, soil components and temperature.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.173-173
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• 2003

Nanowire와 nanorod 같은 1차원의 반도체 재료는 디멘젼과 크기와 물리적 특성과의 관계 등을 연구하는데 중요한 역할을 하며 laser ablation, arc discharge, chemical vapor depostion, vapor phase transport Process와 solution등의 방법으로 성공적으로 합성되었다. ZnO 는 3.37eV의 넓은 밴드갭과 다른 넓은 밴드갭 재료에 비해 높은 exciton bindng energy (60meV)를 가지며 UV LED, laser diode에 적용하기 유리하고 최근 디스플레나 나노 광전소자로서의 가능성 이 대두되면서 최근 이에 관한 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 열적탄소환원법(carbothermal reduction process)으로 ZnO와 graphite 분말을 1:1 중량비로 혼합한 분말을 90$0^{\circ}C$, 100$0^{\circ}C$에서 air 분위기에서 20분간 반응 후 로 내에서 냉각 하였다. 직경 이 50nm-1000nm, 길이가 수 미크론인 내부 결함이 전혀 없는 육각형 단결정의 nanowire가 합성되었고 XRD, FE-SEM과 TEM으로 조성 및 형상, 내부구조를 분석하였다. 합성된 ZnO nanowire는 직경 이 변하는 부분에서 성장방향으로의 계단을 형성하였고 이는 layer by layer 방법으로 nanowire가 성장한다는 것을 나타낸다.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2005.11a
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• pp.80-81
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• 2005

• Resources Recycling
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• v.15 no.4 s.72
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• pp.44-51
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• 2006

Most electric arc furnace dust (EAFD) treatment processes to recover zinc from EAFD employ carbon as a reducing agent for the zinc oxide in the EAFD. In the present work, the reduction reaction of zinc oxide with carbon in the present of iron oxide was kinetically studied. The experiments were carried out at temperatures between 1173 K and 1373 K under nitrogen atmosphere using a weight-loss technique. From the experimental results, it was concluded that adding the proper amount of iron oxide to the reactant accelerates the reaction rate of zinc oxide with carbon. This is because iron oxide in the reduction reaction of zinc oxide with carbon promotes the carbon gasification reaction. The spherical shrinking core model for a surface chemical reaction control was found to be useful in describing kinetics of the reaction over the entire temperature range. The reaction has an activation energy of 53 kcal/mol (224 kJ/mol) for ZnO-C reaction system, an activation energy of 42 kcal/mol (175 kJ/mol) for $ZnO-Fe_{2}O_{3}-C$ reaction system, and an activation energy of 44 kcal/mol (184 kJ/mol) for ZnO-mill scale-C reaction system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.613-613
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• 2013

그래핀은 저차원계 구조에서 기인하는 뛰어난 전기적, 물리적, 기계적 성질을 지니고 있어 실리콘 기반 기술을 대체할 전계 효과 트랜지스터 이외에도 투명전극, 초고용량 커패시터, 전계방출 디스플레이 등 다양한 응용분야에 적용 가능하다. 최근에는 이러한 응용 연구분야에서 그래핀과 탄소나노튜브 각각의 단점을 최소화하고 장점을 극대화하기 위한 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조에 대한 연구들이 진행되고 있는 추세이다. 이전 연구들에서 환원된 그래핀 산화물(Reduced Graphene Oxide, RGO)을 이용한 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조가 제작되었는데, 이는 RGO의 제작과정에서 복잡한 공정과 긴 합성과정이 요구될 뿐 아니라, 복합 물질에서 탄소나노튜브의 밀도 제어가 어렵다는 단점을 지닌다. 또한 현재까지 제작된 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조의 경우, 열 화학기상증착법으로 합성된 다층(few-layers)의 그래핀과 탄소나노튜브 혼성 나노구조를 제작하였다 [1-6]. 본 연구에서는 우수한 전기적 특성을 가진 단층(monolayer)의 그래핀을 열 화학기상증착법으로 합성한 후, 그래핀 위에 단일벽 탄소나노튜브를 성장시킴으로써 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조를 제작하였다. 합성된 그래핀-탄소나노튜브의 구조적 특징은 주사 전자 현미경과 라만 분광기 측정을 통해 확인하였고, 촉매의 표면 형상 및 화학적 상태는 원자힘 현미경과 X선 광전자 분광법을 통해 확인하였다. 또한 그래핀 기반의 전계 효과 트랜지스터의 경우, 상온에서 그래핀은 우수한 전하 이동도를 가지며 웨이퍼 스케일에서 제작하기 쉬우나 밴드 갭이 없으므로 높은 Ion/Ioff를 가지는 그래핀 기반의 트랜지스터를 만드는 것이 과제이다. 반면 탄소나노튜브는 큰 에너지 갭을 가지고 있으므로 높은 Ion/Ioff를 구현하는 소자 제작이 가능하다. 그리하여 제작된 그래핀-탄소나노튜브 혼성 나노구조의 소자 제작을 통해 전기적 특성을 조사하였다.