• 제목/요약/키워드: AAO membrane

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Anodic Aluminum Oxide Membrane을 통한 고분자 사슬의 선택적 투과 (Sieving the Polymer Chains through Anodic Aluminum Oxide Membranes)

  • 최용준;이한섭
    • 멤브레인
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    • 제26권4호
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    • pp.291-300
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    • 2016
  • 분리막(Separation membrane)을 이용하여 기체 또는 액체상태로 존재하는 분자들을 선택적으로 분리하는 기술은 화학, 생물, 제약, 석유화학 등의 산업에서 매우 다양하게 응용되고 있으며 산업적으로 매우 큰 비중을 차지하고 있다. Anodic aluminum oxide (AAO) 막은 nanochannel의 직경, nanochannel 간의 거리 및 원통형 nanochannel의 길이 등을 정밀하게 조절할 수 있어 AAO 막을 이용하여 혼합분자를 효과적으로 분리하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 양 말단이 열려있어 through-hole 구조로 다양한 직경의 nanochannel을 가지는 AAO 막을 제작하였으며, 이것을 이용하여 용매에 녹아있는 고분자 사슬의 수력학적 부피에 따른 선택적 투과를 관찰하였다. Nanochannel을 투과한 고분자 사슬의 회전반지름과 nanochannel의 직경 사이에 정량적인 관계가 있음을 확인하였다. 또한 AAO 막의 nanochannel을 흐르는 고분자 용액의 유동률(flow rate)이 Hagen-Poiseuille 관계식으로 정확하게 설명될 수 있음을 확인하여 AAO 내에 존재하는 원통형태의 nanochannel 내에서 흐르는 용액의 나노흐름(nanoflow)에 대한 이론적 해석이 가능함을 증명하였다.

High Density Silver Nanowire Arrays using Self-ordered Anodic Aluminum Oxide(AAO) Membrane

  • Kim, Yong-Hyun;Han, Young-Hwan;Lee, Hyung-Jik;Lee, Hyung-Bock
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.191-195
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    • 2008
  • Highly ordered silver nanowire with a diameter of 10 nm was arrayed by electroless deposition in a porous anodic aluminum oxide(AAO) membrane. The AAO membrane was fabricated electrochemically in an oxalic acid solution via a two-step anodization process, while growth of the silver nanowire was initiated by using electroless deposition at the long-range-ordered nanochannels of the AAO membrane followed by thermal reduction of a silver nitrate aqueous solution by increasing the temperature up to $350^{\circ}C$ for an hour. An additional electro-chemical procedure was applied after the two-step anodization to control the pore size and channel density of AAO, which enabled us to fabricate highly-ordered silver nanowire on a large scale. Electroless deposition of silver nitrate aqueous solution into the AAO membrane and thermal reduction of silver nanowires was performed by increasing the temperature up to $350^{\circ}C$ for 1 h. The morphologies of silver nanowires arrayed in the AAO membrane were investigated using SEM. The chemical composition and crystalline structure were confirmed by XRD and EDX. The electroless-deposited silver nanowires in AAO revealed a well-crystallized self-ordered array with a width of 10 nm.

Layer-by-layer 기법을 통한 Cu2(btc)3-AAO 하이브리드 분리막의 제조 (Preparation of Cu2(btc)3-AAO Hybrid Membrane by Layer-by-layer Technique)

  • 유현석;최진섭
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.21-26
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    • 2018
  • The $Cu_2(btc)_3$ metal-organic frameworks (MOF) coated anodic aluminum oxide (AAO) membrane was successfully prepared by layer-by-layer technique using hand spray method. It was confirmed that the $Cu_2(btc)_3$ layer, which has the pore sized in 2-3 nm, on surface of AAO exhibited the polycrystalline thin film structure by XRD analysis. More than 100 repetitive spray cycles were required to obtain more robust and thick MOFs on AAO and it was possible to uniformly coat both the top and bottom surfaces of the AAO. It should be noted that the MOFs also could be coated on surface of pores resulting in reduce the size of pore from 52 nm to 32 nm.

다공막 주형에 의한 전도성 고분자 나노와이어의 합성 (Synthesis of Conductive Polymer Nano-wires by Porous Membrane Template)

  • 신화섭;염경호
    • 멤브레인
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    • 제22권1호
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    • pp.35-45
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    • 2012
  • 양극산화 알루미나(AAO)막의 나노 사이즈 미세공(세공 크기 20 nm, 10 nm 및 200 nm)을 주형으로 사용하여 전도성 고분자인 폴리피롤, 폴리아닐린 중합체 및 폴리피롤/폴리아닐린 공중합체 나노와이어를 제조하였다. 미세공 주형 내에서 전도성 고분자의 성장은 세공의 벽면을 따라 튜브 형태로서 성장하였으며, 3시간 이후에는 내부가 완전히 채워진 나노와이어가 형성되었다. AAO 막을 수산화나트륨 용액으로 퍼리하여 세공 내에 형성된 전도성 고분자 나노와이어를 회수 하였으며. 회수된 나노와이어�l 직경과 길이는 주형 막의 세공 형상과 일치하였다. 통상의 용액 중합법으로 제조된 전도성 고분자 분말과 비교하여 주형 합성법으로 제조된 전도성 고분자 나노와이어는 결정성과 열적 안정성이 향상되었으며, 전기 저항은 4~60% 감소하였다.

AAO를 사용한 고분자전해질 연료전지의 공기극 촉매층 구조 제어 (Morphology Controlled Cathode Catalyst Layer with AAO Template in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 조윤환;조용훈;정남기;안민제;강윤식;정동영;임주완;성영은
    • 전기화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.109-114
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    • 2012
  • 고분자전해질 연료전지 (PEMFC)의 공기극을 양극산화 알루미늄 (AAO) 템플레이트를 이용하여 제조하고 촉매층의 구조적 특성을 주사현미경 (SEM) 측정과 BET (Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 통해 알아보았다. SEM 측정을 통해 일정한 크기와 모양의 Pt nanowire 가 규칙적으로 형성된 것을 확인할 수 있었다. BET 분석을 통해 AAO 템플레이트로 인하여 20-100 nm 크기의 기공 분포가 증가한 것을 확인하였다. 단위전지 성능평가와 임피던스 측정을 통하여 막-전극접합체 (MEA)의 전기화학적 특성을 분석하였다. 그 결과, AAO 템플레이트를 이용하여 제조한 MEA는 촉매층의 구조 개선으로 인하여 물질 전달 저항을 감소시킬 수 있었으며, 25%의 단위전지 성능이 향상되었다.

고세장비 플라스틱 나노헤어 성형에 관한 연구 (A study on high aspect ratio of plastic nano hair molding)

  • 김태훈;유영은;서영호;이학주;박영우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.471-472
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    • 2006
  • High aspect ratio of nano hairs on a plastic substrate is molded using thermoplstic materials including COC, PP, PC and PMMA. As a template for molding nano hairs, AAO membrane is adopted, which is 60um thick and 13mm in diameter. This membrane has about 109 of through-holes of which diameter is around 200nm. This AAO membrane and the pellet of materials are stacked in the mold and pressed to mold after heating up to be melted. The AAO membrane is removed using KOH to obtain the molded nano hairs. As a result, the diameter of the molded hairs is around 200nm and the length is $2um{\sim}60um$ depending on the molding conditions and materials.

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고세장비 나노 헤어 성형 및 응용 (Molding of High Aspect Ratio Nano-Hair Array and Its Applications)

  • 유영은;김태훈;서영호;최두선;이학주;김완두
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 2006
  • Some nano hair systems in the nature are found to show excellent adhesive characteristic, which is called dry adhesive, and synthetic nano hairs to mimic these adhesiveness are believed to have many applications. To develop a practical synthetic dry adhesive system, we mold nano hairs on plastic substrates using thermoplstic materials including COC, PP, PC and PMMA. and estimate the moldability and the adhesive characteristic. As a template for molding nano hairs, AAO membrane is first adopted, which is 60um thick and 13mm in diameter. This membrane has about a billion of through-holes of which diameter is around 200nm. This AAO membrane and the pellet of materials are stacked in the mold and pressed to mold after heating up to be melted. The AAO membrane is removed using KOH to obtain the molded nano hairs. As a result, the diameter of the molded hairs is around 200nm and the length is $2um{\sim}60um$ depending on the molding conditions and materials. The molded nano hair substrates is estimated to show much better adhesive characteristic than a substrate without nano hairs.

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고효율 바이오물질 분리 및 농축을 위한 나노필터소자제작 (Fabrication of Nano-filter Device for High Efficient Separation and Concentration of Biomolecules)

  • 허윤석;최봉길;홍원희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.738-742
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    • 2012
  • 본 연구에서는 알루미나 나노 템플레이트(anodic alumina oxide; AAO)를 이용하여 신속하면서도 효과적으로 나노입자 및 바이오물질을 분리, 농축할 수 있는 나노필터 소자를 개발하였다. 본 연구에서 사용한 나노필터 소자는 유체의 주입 및 흐름이 가능한 미세유체채널(microfluidic channel)을 PDMS에 패터닝하였다. 위아래로 형성된 PDMS 미세유체채널 사이로, 다양한 크기의 나노 다공을 형성하고 있는 AAO 막을 삽입하여 크기에 따른 나노입자 및 바이오 물질을 분리할 수 있었다. 위아래로 PDMS 유체채널과 AAO 분리막을 집적하고, 최종적으로 아크릴레이트 플락스틱(acrylic plastic)으로 전체 소자를 고정하여 나노필터유체소자를 제작하였다. 완성된 나노필터소자를 이용하여 나노입자의 농축효율 및 은나노입자가 뭉쳐져있는 필터존(filtration zone)으로부터 뎅기 바이러스(dengue virus)를 표면증강라만(surface enhanced Raman scattering)분석법에 의해 검출할 수 있었다.

전기화학증착법으로 양극산화 알루미늄(AAO) 템플레이트를 이용한 Ni 나노와이어의 제조 및 성장에 관한 연구 (Fabrication and Growth of Ni Nanowires by using Anodic Aluminum Oxide(AAO) Template via Electrochemical Deposition)

  • 심성주;조권구;김유영
    • 한국분말재료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • Ni nanowires were fabricated using anodic aluminum oxide (AAO) membrane as a template by electrochemical deposition. The nanowires were formed within the walls of AAO template with 200 nm in pore diameter. After researching proper voltage and temperature for electrochemical deposition, the length of Ni nanowires was controlled by deposition time and the supply of electrolyte. The morphology and microstructure of Ni nanowires were investigated by field emission scanning electron microscope (FE-SE), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM).

Luminescent Polynorbornene/Quantum Dot Composite Nanorods and Nanotubes Prepared from AAO Membrane Templates

  • Oh, Se-Won;Cho, Young-Hyun;Char, Kook-Heon
    • Macromolecular Research
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    • 제17권12호
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    • pp.995-1002
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    • 2009
  • Luminescent polynorbornene (PNB)/quantum dot (CdSe@ZnS; QD) composite nanorods and nanotubes were successfully prepared using anodic aluminum oxide (AAO) membranes of various pore sizes as templates. To protect QDs with high quantum yield from quenching during the phosphoric acid treatment used to remove the AAO templates, chemically stable and optically clear norbornene-maleic anhydride copolymers (P(NB-r-MA)) were employed as a capping agent for QDs. The amine-terminated QDs reacted with maleic anhydride moieties in P(NB-r-MA) to form PNB-grafted QDs. The chemical- and photo-stability of QDs encapsulated with PNB copolymers were investigated by photoluminescence (PL) spectroscopy. By varying the pore size of the AAO templates from 40 to 380 urn, PNB/QD composite nanorods or nanotubes were obtained with a good dispersion of QDs in the PNB matrix.