• Applied Science and Convergence Technology
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• 제24권3호
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• pp.53-59
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• 2015

The field-effect transistors (FETs) with a graphene-based p-n junction channel were fabricated using the patterned self-assembled monolayers (SAMs). The self-assembled 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) monolayer deposited on $SiO_2$/Si substrate was patterned by hydrogen plasma using selective coating poly-methylmethacrylate (PMMA) as mask. The APTES-SAMS on the $SiO_2$ surface were patterned using selective coating of PMMA. The APTES-SAMs of the region uncovered with PMMA was removed by hydrogen plasma. The graphene synthesized by thermal chemical vapor deposition was transferred onto the patterned APTES-SAM/$SiO_2$ substrate. Both p-type and n-type graphene on the patterned SAM/$SiO_2$ substrate were fabricated. The graphene-based p-n junction was studied using Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy. To implement low voltage operation device, via ionic liquid ($BmimPF_6$) gate dielectric material, graphene-based p-n junction field effect transistors was fabricated, showing two significant separated Dirac points as a signature for formation of a p-n junction in the graphene channel.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권2호
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• pp.241-247
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• 2005

A series of proton conductive inorganic-organic hybrid membranes doped with phosphoric acid ($H_3PO_4$) and/or triethylphosphate (PO(OEt)$_3$) have been prepared by sol-gel process with 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) and tetraethoxysilane (TEOS) as precursors. High proton conductivity of 3.0 ${\times}$ $10^{-3}$ S/cm with composition of 50TEOS-30GPTMS-20APTES-50$H_3PO_4$ was obtained at 120 ${^{\circ}C}$ under 50% relative humidity. Thermal stability of membrane was significantly enhanced by the presence of SiO$_2$ framework up to 250 ${^{\circ}C}$. XRD revealed that the gels are amorphous. IR spectra showed a good complexation of $H_3PO_4$ in the matrix. The conductivity under 75% relative humidity was significantly improved by addition of APTES due to the increase in concentration of defected site in hybrid matrix. The effect of PO(OEt)$_3$, humidifying time, and heat-treatment were also investigated. PO(OEt)$_3$ had no improvement on conductivity and conductivity increased with humidifying time, however, decreased with heating temperature.

• 한국안전학회지
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• 제31권1호
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• pp.66-73
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• 2016

Lyocell fibers were used as a precursor in order to improve yield and strength of cellulose-based precursor while manufacturing activated carbon fiber(ACF). Lyocell fibers as a precursor for the preparation of ACF were surface-modified by reaction with 3-aminopropyltriethoxysilane(APTES) and pre-treated with KOH and H3PO4. Using aforementioned precursor, ACFs were prepared by a series of stabilization, carbonization and activation process at high temperatures. On each process, FT-IR, TGA, UTM and SEM were used to observe fibers' physical properties including structure and porous surfaces. FT-IR results proved that surface modification was achieved during stabilization, carbonization and activation process. TGA results during carbonization process found that surface modified fibers with APTES 0.02 mol(A2) showed higher thermostability, and extended pre-treatment increased yield. Especially, yield was found to have an increase of 10~20 wt% with surface modification during activation process. UTM results showed that tensile strength has the same order of concentration of APTES after surface modification, however, was found to show lower tensile strength than lyocell fibers after stabilization process. SEM results revealed that more homogeneous porosity control could be proceed after modifying the surface for the effective removal of hazardous substances.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.471-471
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• 2011

1차원 나노 와이어는 나노 디바이스를 구현하는데 있어 중요한 요소로 연구되고 있다. 하지만 나노 와이어를 바람직한 위치에 선택적으로 배열하는 부분은 해결할 과제로 남아있다. DNA 분자가 가지고 있는 음의 전하를 띄는 phosphate backbone과 자기조립 특성은 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 DNA 분자 형틀을 이용해서 CdSe/ZnS core-shell 나노입자의 pH 의 변화에 따른 표면 전위 변화를 이용하여 선택적 위치의 나노입자 배열을 통한 나노 와이어를 제작하는 연구를 하였다. 1-step 방법을 이용하여 합성한 CdSe/ZnS core-shell 나노입자를 무극성 용매인 chloroform 용액에 분산시키고 dimethylaminoethanethiol (DMAET) 를 이용하여 표면을 양전하로 치환하였다. 그리고 치환한 CdSe/ZnS 나노입자 용액에 HCl 을 이용해서 pH 7, 6, 5, 4로 변화를 주어 zeta potential 변화를 측정하였고 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) 코팅된 Si 기판에 ${\lambda}$-DNA를 정렬하고 이를 형틀로 이용하여 CdSe/ZnS 나노입자를 정렬하는 실험을 하였고 FE-SEM 을 이용하여 측정하였다. 그 결과 CdSe/ZnS 나노입자의 pH 값이 작아지면서 전위가 커짐에 따라서 APTES 코팅된 기판 표면에 나노입자들이 반응하는 것보다 음전하를 띄는 ${\lambda}$-DNA의 phosphate backbone에 반응하는 것이 커짐에 따라 DNA 분자 형틀에 선택적으로 나노입자가 배열되는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.178-179
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• 2006

나노 크기를 가지는 DNA 분자를 template로 사용하여 전도성 고분자의 일종인 polypyrrole nanowire를 합성하였다. 본 논문에서 합성된 polypyrrole nanowire는 단량체인 pyrrole과 산화제와의 화학적인 반응에 의해 만들어졌다. 먼저 DNA 분자를 APTES(3-aminopropyltriethoxysilane) modified Si surface 위에 정렬한다. 그리고 이 기판을 농도를 달리한 pyrrole solution에서 incubationn한다. 마지막으로 APS (ammonium persulfate)와 반응시켜 conductive nanowire를 합성하였다. SEM을 이용하여 silicon 기판위에 1차원적으로 정렬된 나노 크기를 가지는 polypyrrole nanowire를 관찰할수 있었다. 그리고 pyrrole의 농도에 따라 nanowire의 uniformity를 조절할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1160-1169
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• 1999

본 연구에서 FPC에 사용되는 동박과 접착제의 이종 재료간에 계면접착력을 향상시키기 위해 silane primer를 도입하였다. 또한 동박표면 및 에폭시 접착제를 개질하여 개질조건이 접착강도에 미치는 영향도 조사하였다. 본 실험은 접착제층과의 상용성을 고려하여 silane primer로 triethoxyvinylsilane을 용액 및 무유화제 유화중합한 고분자형태와 3-aminopropyl-triethoxysilane (3-APTES), 3-glycidoxypropylmethoxysilane (3-GPTMS)을 사용하여 접착제층과의 접착력 증진을 도모하였다. 동박표면은 1,1,1-trichloroethane을 사용하여 개질 시간에 따른 동박 표면의 지형변화와 그에 따른 접착강도를 조사하였다. 결과에 따르면 silane을 사용한 경우 동박-접착제간의 접착력이 약2 ~ 5배 정도 증진되었고, 동박표면의 개질시간은 약 10분 정도가 최적의 접착조건임을 알 수 있었다. 또한 저분자량 실란의 농도에 따른 접착력은 3-APTES는 약 0.5 vol.%에서 최고 접착력을 보였고, 3-GPTMS의 경우 약 0.2 vol.%에서 최고의 접착력을 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.98-105
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• 2021

본 연구에서는 실란기가 도입된 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트를 사용하여 투명성 및 접착성/이형성을 갖춘 silver nanoparticle 전사용 접착 조성물을 제조하였다. Silver nanoparticle이 PET 위에 패터닝되어 있는 Ag/PET 필름과 전사 대상인 PC필름 사이에 제조한 접착 조성물을 도포하고 UV로 광경화한 후, PET를 제거하여 Ag/PC 필름을 제조하였다. 실란기가 도입된 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트는 polycaprolactone diol (PCL)과 isophrone diisocyanate (IPDI), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)를 사용하여 합성하였다. APTES의 실란기는 특수 처리된 Ag표면과 반응하여 계면접착력이 개선될 수 있으며, 실란기가 도입된 우레탄 아크릴레이트와 희석제로 투입하는 기능성 아크릴 희석제에 의하여 PC필름과의 접착력을 향상시켰다. 우레탄 아크릴레이트 합성은 FT-IR을 이용하여 분석하였으며, APTES의 몰비와 아크릴 희석제 조성에 따라, 접착 특성과 광학 특성, 전사 특성 등을 비교하였다. 결과적으로, PUA2S1_0.5의 조건으로 제조된 접착 조성물에서 가장 우수한 전사 특성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.213.1-213.1
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• 2015

Field effect transistors (FETs)를 기반으로 한 바이오센서는 빠른 응답속도, 저비용, label-free 등을 이유로 각광받고 있다. 그러나 3D 구조를 기반으로 한 FETs 바이오센서의 낮은 sensitivity의 한계점을 지니며, 이를 극복하기 위해 1D 구조의 나노튜브 등을 활용하였으나 여전히 높은 sensitivity의 확보는 힘들다. 최근에는 이러한 문제점을 극복하기 위해 이차원 반도체 물질 중 하나인 Transition metal dichalcogenide (TMD)를 이용하여, 700 이상의 sensitivity를 지니는 pH센서 및 100 이상의 sensitivity를 지니는 바이오센서가 보고되었다. 하지만 이보다 더 높은 정확성 및 반응성을 높이기 위한 연구는 부족한 실정이다. 우리는 DNA 템플릿을 이용하여, TMD FET 기반 pH 및 바이오센서의 반응성을 극대화시키는 연구를 선보인다. DNA는 7~8정도의 유전상수 (K)를 가지는 물질로 기존 $SiO_2$(K=3.9)보다 높은 유전상수를 가지며 두께를 0.7 nm로 매우 얇게 형성할 수 있는 장점이 있다. 이는 FET 기반 바이오센서의 표면 캐패시턴스를 높여 sensitivity를 극대화할 수 있으며, 기존에 사용된 high-k 기반 바이오센서와 비교하여도 약 10배 이상의 sensitivity 향상을 노릴 수 있다. 또한, TMD 물질로 우리는 $WSe_2$를 선택하였으며, pH 용액의 receptor로써 우리는 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 활용하였고, 템플릿으로 사용된 DNA는 DX tile 및 Ring type의 두 가지를 사용하였다. 추가로, DNA의 phosphate backbone을 중성화시키고 DNA의 base pairing의 charge 안정화를 위해 구리 이온($Cu^{2+}$) 및 란타넘족($Tb^{3+}$)을 추가하였다. 완성된 바이오센서의 pH 센싱을 위해 우리는 pH 6,7,8의 표준 용액을 사용하였으며, 재현성 및 반복성의 확인하였다.

• 공업화학
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• 제28권5호
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• pp.495-500
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• 2017

본 연구에서는 마그네슘 이온 및 (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)으로 표면에 amine group이 부착된 아미노클레이를 합성(AC)함과 동시에 천연 화합물인 프로폴리스 및 황련 추출물을 클레이 시트 사이에 삽입한 클레이를 합성(PIAC, CIAC)하였다. 주사전자현미경, 입도 분석법, FT-IR, TGA 및 XRD를 통해 클레이의 합성 및 천연 화합물의 삽입을 확인하였고, 특히 XRD data에서 천연 화합물의 삽입에 따른 층간거리(d-space)를 분석함으로써 명확하게 그 특성을 결정하였다. 또한 천연 화합물이 삽입된 클레이인 PIAC 및 CIAC의 경우 삽입되지 않은 아미노클레이(AC)에 비해 항균성이 향상된 것을 최소저해농도(MIC) 분석을 통해 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권10호
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• pp.3644-3649
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• 2011

Multinuclear solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) experiments were performed to investigate the local structure changes of nanoporous silica during hydrothermal treatment and surface modification with 3-aminopropyltriethoxysilane (3-APTES). The nanoporous silica was prepared by sol-gel polymerization using inexpensive sodium silicate as a silica precursor. Using $^1H$ magic angle spinning (MAS) NMR spectra, the hydroxyl groups, which play an important role in surface reactions, were probed. Various silicon sites such as $Q^2$, $Q^3$, $Q^4$, $T^2$, and $T^3$ were identified with $^{29}Si$ cross polarization (CP) MAS NMR spectra and quantified with $^{29}Si$ MAS NMR spectra. The results indicated that about 25% of the silica surface was modified. $^1H$ and $^{29}Si$ NMR data proved that the hydrothermal treatment induced dehydration and dehyroxylation. The $^{13}C$ CP MAS and $^1H$ MAS NMR spectra of 3-APTES attached on the surface of nanoporous silica revealed that the amines of the 3-aminopropyl groups were in the chemical state of ${NH_3}^+$ rather than $NH_2$.