• 제목/요약/키워드: Ag@$SiO_2$

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대용량 입자 발생 장치 개발 및 이를 이용한 항바이러스 공조용 공기필터 제조 (Development of mass aerosol particle generator and fabrication of commercial anti-viral air filter)

  • 박대훈;조윤행;황정호
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.151-159
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    • 2016
  • Since airborne viruses have been known to aggravate indoor air quality, studies on development of anti-viral air filter increase recently. In this study, a mass aerosol particle generator for coating a commercial air filter (over $300{\times}300mm^2$) was built, and evaluated by comparing a commercial particle generator. Then, via this device, a commercial air filter was coated with anti-viral material ($SiO_2-Ag$ nanoparticles in this study), so fabrication of commercial anti-viral air filter was performed and the pressure drop, filtration efficiency, and anti-viral ability of the filter were evaluated against aerosolized bacteriophage MS2 in a continuous air flow condition. The result showed that the particle generation of the new generator was more than about 8.5 times over which of the commercial one. Consequently, $SiO_2-Ag$ particle coating on a filter does not have significant effects on the filtration efficiency and pressure drop with different areas, and the average anti-viral efficiency of the $SiO_2-Ag$ filter was about 92% when the coating areal density was $1.0{\times}10^{12}particles/m^2$.

RE Magnetron Sputtering에 의해 제조된 HAp와 HAp-Ag복합코팅층의 미세조직 (Microstructures of HAp and HAp-Ag Composite Coating Layer Prepared by RS Magnetron Sputtering)

  • Lee, Hee-Jung;Oh, Ik-Hyun;Park, Sang-Shik;Lee, Byong-Taek
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.328-333
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    • 2004
  • RF magnetron sputtering법에 의해 단상의 하이드록시아파타이트와 하이드록시아파타이트은 복합코팅층을 ZrO$_2$와 Si 웨이퍼 기판에 코팅하였다. 이들 코팅층들의 두께 0.7∼1.0$\mu\textrm{m}$ 범위였으며 또한 거칠기(roughness)는 3∼4nm였다. 열처리된 HAp 코팅층은 나노크기의 결정들로 구성되어 있었으며, 반면 Ag가 함유된 복합코팅층의 경우 결정질과 비결정질이 혼재되어 있었다. 열처리 전 HAp 코팅층의 Ca/P비는 1.9였고, Ag의 함량이 증가함에 따라 비는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 Ag 함량이 증가함에 따라 HAp코팅층의 미소 경도는 감소하였다.

기지상 물질과의 결합특성이 금속입자의 성장 및 표면 플라즈몬 공진 특성에 미치는 영향

  • 김윤지;이인규;김원목;이경석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.426-426
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    • 2011
  • 최근 들어 금속물질을 나노미터 단위로 구성할 수 있는 기술이 진보하면서, 금속 나노입자에 의해 발생되는 표면 플라즈몬에 대해서도 다양한 분야의 관심이 집중되고 있다. 유전체 물질을 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서 금속 나노입자는 자유전자들의 집단 진동인 국소표면 플라즈몬 공진(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)현상에 의해 국부전기장을 증대 시키고, 가시광 및 적외선 영역에서 특성 광흡수 거동을 보인다. 이와 같은 광학적 특성은 금속 나노입자들의 크기, 형태, 그리고 나노입자들의 주변을 구성하는 기지상 물질의 종류에 의해 조절된다. 금속:유전체 나노복합체에 나타나는 이러한 특성은 단순장식코팅 뿐만 아니라 광의 효율적 운용과 광을 매개로 한 기능발현을 필요로 하는 디스플레이, 광학 스위칭 소재 및 태양전지의 효율 향상을 위한 광흡수층 등 매우 다양한 응용이 가능하다. 본 연구에서는 다양한 굴절률을 갖는 재료들 중, 저굴절률을 갖는 SiO2와 고굴절률을 갖는 ZnS-SiO2를 기지상 재료로 선택하여 교번증착 스퍼터링법으로 Ag와 Au입자를 형성시켰다. Ag를 금속나노입자로 갖고, SiO2와 ZnS-SiO2를 기지상으로 하는 금속:유전체 나노복합체에서는 금속나노입자 형성에 따른 뚜렷한 표면 플라즈몬 공진 광흡수 피크가 관찰된 반면 Au나노입자는 기지상에 따라 각기 다른 광흡수 특성을 나타냈는데, SiO2기지상에서 명확한 광흡수 피크를 형성했던 경우와는 달리 ZnS-SiO2기지상에서는 특정파장에서의 흡수피크로 규정되기 어려운 넓은 파장범위에 걸친 완만한 광흡수 피크를 나타냈다. TEM 분석을 통해, ZnS-SiO2 기지상 내의 Au입자는 각각 독립되어 있는 Island형태가 아닌 유전체 기지상과 대칭적으로 혼합된 네트워크 형태의 Bruggeman 기하구조를 구성하고 있음을 확인하였고, 이는 Au입자가 형성되고 성장할 때 Au와 S의 높은 결합에너지로 인해 상당한 젖음 특성을 갖고 성장하였기 때문으로 판단됐다. 따라서 나노복합체를 구성하는 물질간의 광학적 특성뿐만 아니라 기지상 내에서의 금속입자의 성장거동에 대한 연구가 수반되었을 때, 금속:유전체 나노복합체의 표면 플라즈몬 공진 광흡수 특성을 보다 정확하게 제어할 수 있다.

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고온열처리가 고체산화물연료전지의 전극과 Ag 페이스트의 계면에 미치는 특성 평가 (Evaluation of the Effect of High Temperature on the Interface Characteristics between Solid Oxide Fuel Cell and Ag Paste)

  • 전상구;남승훈;권오헌
    • 한국안전학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.21-27
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    • 2015
  • In this study, interfacial characteristics between SOFC and Ag paste as current collector was estimated in the high temperature environment. The Ag paste was used to connect the unit cell of SOFC strongly with interconnector and provide the electrical conductivity between them. To confirm electrical conductivity, Ag paste was treated in the furnace at $800^{\circ}C$ for 48 hours. The sheet resistance of Ag paste was measured to compare the resistance values before and after the heat treatment. Also, the four-point bending test was performed to measure the interfacial adhesion. The unit cell of SOFC and $SiO_2$ wafer were diced and then attached by Ag paste. The $SiO_2$ wafer had the center notch to initiate a crack from the tip of the notch. The modified stereomicroscope combined with the CCD camera and system for measuring the length was used to observe the fracture behavior. To compare the characteristics before heat treatment and after heat treatment, the specimen was exposed in the furnace at $800^{\circ}C$ for 48 hours and then the interfacial adhesion was evaluated. Finally, the interfacial adhesion energy quantitatively increases $1.78{\pm}0.07J/m^2$ to $4.9{\pm}0.87J/m^2$ between the cathode and Ag paste and also increase $2.9{\pm}0.47J/m^2$ to $5.12{\pm}1.01J/m^2$ between the anode and Ag paste through the high temperature. Therefore, it is expected that Ag paste as current collector was appropriate for improving the structural stability in the stacked SOFC system if the electrical conductivity was more increased.

크기 조절이 가능한 은 나노입자 형성을 위한 박막의 열처리 효과 (Formation of Size-controllable Ag Nanoparticles on Si Substrate by Annealing)

  • 이상훈;이태일;문경주;명재민
    • 한국재료학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.379-384
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    • 2013
  • In order to produce size-controllable Ag nanoparticles and a nanomesh-patterned Si substrate, we introduce a rapid thermal annealing(RTA) method and a metal assisted chemical etching(MCE) process. Ag nanoparticles were self-organized from a thin Ag film on a Si substrate through the RTA process. The mean diameter of the nanoparticles was modulated by changing the thickness of the Ag film. Furthermore, we controlled the surface energy of the Si substrate by changing the Ar or $H_2$ ambient gas during the RTA process, and the modified surface energy was evaluated through water contact angle test. A smaller mean diameter of Ag nanoparticles was obtained under $H_2$ gas at RTA, compared to that under Ar, from the same thickness of Ag thin film. This result was observed by SEM and summarized by statistical analysis. The mechanism of this result was determined by the surface energy change caused by the chemical reaction between the Si substrate and $H_2$. The change of the surface energy affected on uniformity in the MCE process using Ag nanoparticles as catalyst. The nanoparticles formed under ambient Ar, having high surface energy, randomly moved in the lateral direction on the substrate even though the etching solution consisting of 10 % HF and 0.12 % $H_2O_2$ was cooled down to $-20^{\circ}C$ to minimize thermal energy, which could act as the driving force of movement. On the other hand, the nanoparticles thermally treated under ambient $H_2$ had low surface energy as the surface of the Si substrate reacted with $H_2$. That's why the Ag nanoparticles could keep their pattern and vertically etch the Si substrate during MCE.

이온교환된 제올라이트 흡착제의 질소 및 산소 흡착 특성 연구 (A Study on the Adsorption Characteristics of Nitrogen and Oxygen on Ion Exchanged Zeolite Adsorbents)

  • 정헌도;김동식;김권일
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.123-130
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    • 2005
  • 산소 PSA용 흡착제의 제조를 위하여 표면적이 큰 제올라이트 X형 흡착제를 합성하고 양이온교환을 통하여 질소의 선택적 흡착 능력이 우수한 흡착제로 제조하였다. 제올라이트 X형 흡착제는 50 L급 대형 반응기에서 $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1의 조성으로 $98^{\circ}C$, 18 h 동안 반응한 결과 표면적이 $650m^2/g$ 이상의 표면적을 나타내었다. 흡착제의 양이온교환은 Li, Ag, Ca, Br, Sr 등의 금속 이온을 대상으로 조사하였다. Ag 이온의 이온교환 속도가 가장 빠르게 일어났으며 모든 금속 이온이 제올라이트 X형에 포함된 Na 이온과 거의 당량적으로 이온 교환이 일어남을 알 수 있었다. 양이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소와 산소의 흡착 성능을 $10{\sim}40^{\circ}C$, 0~9 atm의 범위에서 측정한 결과 이온교환을 하지 않은 NaX 흡착제에 비하여 월등히 높은 흡착 성능을 나타내었으며 이온 교환된 제올라이트 X형 흡착제의 질소 흡착량은 0.5 atm 이하의 저압에서는 Ag > Li > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났으나 1 atm 이상의 고압에서는 Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K 이온의 순으로 나타났다. 공기의 조성에 준하는 질소 및 산소의 분압에서 흡착량의 비를 조사하여 질소/산소 분리도를 측정한 결과 $20^{\circ}C$의 온도에서 Li으로 이온 교환된 흡착제의 분리도는 13.023을 나타내었다.

Crystallization in Li$_2$O-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$ Glass induced by 355 nm Nd:YAG Laser Irradiation

  • Lee, Yong-Su;Kang, Won-Ho
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.43-46
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    • 2000
  • Nd:YAG laser of 355 nm wavelength, which amounts to 3.5 eV, produced by a harmonic generator was used to create Ag metallic particles as seeds for nucleation in photosensitive glass containing $Ag^+$ and $Ce^{3+}$ . The pulse widths and frequency of the laser were 8ns and 10 Hz, respectively. For crystalline growth, heat-treatment following laser irradiation was carried out at $570^{\circ}C$ for 1h. Then, the $LiAlSi_3O^8$ crystal phase appeared in the laser irradiated lithium aluminum silicate glass. We present the effect of laser-induced nucleation compared with spontaneous nucleation by heat treatment fur crystallization in the glass.

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Mn-Ce계/TiO2 촉매에 의한 아세트산의 습식산화 반응특성 (Catalytic Wet Air Oxidation by TiO2 Supported Mn-Ce Based Catalysts)

  • 박기선;박종원;김영주;윤왕래;박종수;이영우;강용
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.2263-2273
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    • 2000
  • 희분식 고온/고압 미분반응기를 이용하여 습식산화 반응시 대표적 난분해성 중간 산화물질로 알려진 아세트산을 산화반응 기질로 하여 여러 가지 담체 및 촉매의 조합에 대한 산화반응성을 실험하였다. 사용된 담체는 다공성 실리카($SiO_2$), 티타니아($TiO_2$), 지르코니아($ZrO_2$), $ZrSiO_4$, $ZrO_2(10wt%)/TiO_2$ 등이었으며 촉매활성성분온 크게 Ru, Mn, Ce의 세 가지로서 단독 혹은 조합사용(2성분계 및 3성분계)시의 산화활성에 대하여 조사하였다. 이를 통하여 일차척인 활성이 우수한 것으로 나타난 $Mn(2.8)-Ce(7.2wt%)/TiO_2$ 혹은 $Ru(0.5)-Mn(2.7)-Ce(6.8wt%)/TiO_2$ 기준촉매의 활성증진을 위하여 p-type 반도체 물질(CoO, SnO 및 $Ag_2O$)를 첨가제로 소량 사용함으로써 이에 따른 습식산화 반응 상대 활성실험을 수행하였다. 우선, $Mn-Ce/TiO_2$ 기준촉매에 있어서, p-type 반도체 물질(CO, Sn Ag)을 첨가한 경우, 모두 활성증진효과를 보이며 크기 정도는 Co> Ag >Sn순이었다. 특히, $Mn(2.7)-Ce(6.8)-Co(0.5wt%) /TiO_2$에 있어서는 약 2.6배의 높은 활성상승이 나타났다. 이의 가시적인 주원인은 표면적 증가 및 시너지 효과에 기인하는 것으로 판단되었다. $Ru-Mn-Ce/TiO_2$ 기준 촉매에 있어서는 $Ru(O.5)-Mn(2.4)-Ce(6.1)-Co(1.0wt%)/TiO_2$에서만 활성증진효과를 보였으며 그 이외의 다른 경우에 있어서는 표면적 및 활성감소가 일어났다.

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Ag계 도체 및 RuO2계 저항체 페이스트의 특성에 미치는 무연계 글라스 프릿트 조성의 영향 (Effect of Lead Free Glass Frit Compositions on Properties of Ag System Conductor and RuO2 Based Resistor Pastes)

  • 구본급
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.200-207
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    • 2011
  • Abstract: The effect of lead free glass frit compositions on the properties of thick film conductor and resistor pastes were investigated. Two types lead free frits, HBF-A(without $Bi_2O_3$) and HBF-B(with $Bi_2O_3$) were made from $SiO_2$, $B_2O_3$, $Al_2O_3$, CaO, MgO, $Na_2O$, $K_2O$, ZnO, MnO, $ZrO_2$, $Bi_2O_3$. And Ag based conductor pastes and $RuO_2$ based resistor paste were prepared by mixed with these frits and functional phase(Ag and $RuO_2$), and organic vehicle. The properties of thick film conductor and resistor sintered at $850^{\circ}C$ were studied after printing on $Al_2O_3$ substrate. The morphology of the sintered films surface were SEM and EDS were carried out to analysis the chemical composition on resistor surface and state of Ru atom in frit matrix.

통가열도 TA26 해저산의 모암변질과 원소분산 (Element Dispersion and Wallrock Alteration of TA26 Seamount, Tonga Arc)

  • 유봉철;최헌수;고상모
    • 자원환경지질
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    • 제44권5호
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    • pp.359-372
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    • 2011
  • 통가열도의 남단에 위치하는 TA26 해저산은 열수활동이 가장 활발한 것으로 알려진 해저산으로 열수플룸이 광범위하게 존재하며 열수광석 및 열수변질암이 채취된 지역이다. 이 지역에서 채취한 암석들은 현무암내지 현무암질 안산암이다. 열수용액에 의한 변질암석시료에서는 사장석, 휘석류, 황철석, 티탄철석, 비결정질 살리카, 중정석, 녹점토, iron sulfates, Fe-Si sulfates 및 Fe silicates 등이 산출된다. 모암변질시 열수작용에 의한 변질 암석의 주원소, 미량원소 및 희토류원소 이득 및 손실을 계산하면, $K_2O$(+0.04~+0.45 g), $SiO_2$(-6.52~+10.56 g), $H_2O$(-0.03~+6.04 g), $SO_4$(-0.46~+17.54 g), S(-0.46~+13.45 g) 및 총 S(-0.51~+16.93 g)들이 모암변질시 이득되었다. 또한 미량원소들 중 특히 Ba(-7.60~+185078.62 g), Sr(-36.18~+3033.08 g), Ag(+54.83 g), Au(+1467.49 g), As(-5.80~+1030.80 g), Cd(+249.78 g), Cu(-100.57~+1357.85 g), Pb(+4.91~+532.65 g), Sb(-0.32~+66.59 g), V(-113.58~+102.94 g), 및 Zn(-49.56~+14989.92 g)들이 모암변질시 이득되었다. 따라서 이득된 주원소 및 미량원소의 종류 및 함량($K_2O$, $H_2O$, $SO_4$, S, 총 S, Ba, Sr, Ag, Au, As, Cd, Cu, Pb, Sb, V, Zn) 등을 지시원소로서 활용하면 통가열도 심해저 열수광상 탐사시 유용하게 이용될 수 있다.