• 제목/요약/키워드: Attenuated Total Reflectance

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ATR 분광계를 이용한 화학증착소재 흡착에 따른 표면거동에 대한 연구

  • 박명수;김영규;신재수;이창희;윤주영;강상우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.120.2-120.2
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    • 2013
  • 반도체 소자의 소형화로 신개념 화학증착공정 구현을 위한 장비와 화학증착소재의 개발이 활발이 연구되고 있다. 특히 증착소재의 물리적 화학적 특성을 파악하고 가장 적합한 소재를 선택하기 위한 연구도 변행되고 있다. 많은 연구자들이 소재 평가를 위해 가스크로마토그래피, 질량분석기, 적외선 분광기 등을 이용한 화학증착소재의 특성을 파악하기 위해 노력하고 있다. 하지만 실제 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)법과 원자층증착(Atomic Layer Deposition)법 공정에서 웨이퍼 표면에서의 화학증착소재의 흡착거동에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 개선된 Attenuated Total Reflectance(ATR)분광계를 이용하여 표면에 흡착된 소재의 흡착거동에 대해 분석을 수행하였다. 평가에 사용된 화학증착소재는 C-Zr (Tris (dimethylamino) cyclopentadienyl zirconium)이며, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT- IR)시스템 내에 설치된 ATR 분광계 표면에 흡착된 C-Zr 증착소재를 다양한 공정조건(온도 및 반응가스, 플라즈마 파워 등)에서의 거동 변화를 연구하였다.

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Improvement of Absorption Performances of Superabsorbent Hydrogel Nanocomposites Using Clay Mineral

  • Kim, Dong Hyun
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권3호
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    • pp.201-208
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    • 2019
  • Superabsorbent hydrogel (SAH) is a lightly crosslinked hydrophilic functional polymer material comprising a flexible chain structure, which can absorb and retain high amounts of water or aqueous fluids even under high pressure. Therefore, it is important to improve their characteristics such as absorption performance, residual monomer content, and water permeability. SAH nanocomposites were prepared using clay mineral as an inorganic filler and the influence of post-treatment processes such as quenching and aging process on their properties was studied. In addition, surface-crosslinking process was applied to improve the absorption performance associated with mechanical properties and water permeability. The structure of the SAH was characterized using attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction analysis, and scanning electron microscopy.

ATR-FTIR Analysis of Adhesives Jointing Buddhist Scripture Scrolls in Medieval Korea(Goryeo Dynasty)

  • Oh, Joon Suk
    • 보존과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.11-18
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    • 2019
  • The adhesives joining Buddhist scripture scrolls from medieval Korea(Goryeo Dynasty, A.D. 918~1392) are different from wheat starch adhesive. The composition of the adhesive was analyzed using Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared(ATR-FTIR) spectroscopy. In the adhesive used to join Buddhist scripture scrolls, peaks attributed to amide I and amide II of the protein and carbohydrate were detected in the ATR-FTIR spectra, and no carbonyl peak($1745cm^{-1}$) for oil was detected in the 2nd derivative ATR-FTIR spectra. The ATR-FTIR spectra almost coincided with those of defatted soybean powder adhesive. Hence, the adhesives joining Buddhist scripture scrolls were inferred to be soybean adhesive prepared from a defatted soybean cake.

Effects of Polymerization Parameters on Absorption Properties of an Itaconic Acid-based Superabsorbent Hydrogel

  • Kim, Dong Hyun
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권3호
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    • pp.232-240
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    • 2019
  • A superabsorbent hydrogel (SAH) can absorb and retain water weighing more than a hundred times of their dry weight because of their three-dimensional hydrophilic structure. To fabricate an SAH, itaconic acid (IA) and vinyl sulfonic acid (VSA) were subjected to radical polymerization in an aqueous solution, wherein IA and VSA were neutralized, and then, a crosslinker and a thermal initiator were added in sequence. The structure of poly(IA-co-VSA) was characterized using attenuated total reflectance Fourier-transform infrared spectroscopy. We also studied the changes in the absorption properties of the SAH composites according to the polymerization temperature, degree of neutralization, type and content of the initiator used, and type and content of the crosslinker used. Thus, we could determine the effects of some synthetic factors on the absorption properties of the SAH.

Effect of NH3 plasma on thin-film composite membrane: Relationship of membrane and plasma properties

  • Kim, Eun-Sik;Deng, Baolin
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제4권2호
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    • pp.109-126
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    • 2013
  • Surface modification by low-pressure ammonia ($NH_3$) plasma on commercial thin-film composite (TFC) membranes was investigated in this study. Surface hydrophilicity, total surface free energy, ion exchange capacity (IEC) and zeta (${\zeta}$)-potentials were determined for the TFC membranes. Qualitative and quantitative analyses of the membrane surface chemistry were conducted by attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR FT-IR) spectroscopy. Results showed that the $NH_3$ plasma treatment increased the surface hydrophilicity, in particular at a plasma treatment time longer than 5 min at 50 W of plasma power. Total surface free energy was influenced by the basic polar components introduced by the $NH_3$ plasma, and isoelectric point (IEP) was shifted to higher pH region after the modification. A ten (10) min $NH_3$ plasma treatment at 90 W was found to be adequate for the TFC membrane modification, resulting in a membrane with better characteristics than the TFC membranes without the modification for water treatment. The thin-film chemistry (i.e., fully-aromatic and semi-aromatic nature in the interfacial polymerization) influenced the initial stage of plasma modification.

카올리나이트 KGa-2 (표준 점토)의 인산염 흡착-탈착 특성 (Phosphate Adsorption-Desorption of Kaolinite KGa-2 (Source Clay))

  • 조현구;최재호;문동혁;김순오;도진영
    • 한국광물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.117-127
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    • 2008
  • 카올리나이트 KGa-2 (표준 점토)의 인산염 흡착-탈착 특성을 규명하기 위하여 벳치(batch) 흡착 실험을 실시하였으며, 흡착 상태를 알아보기 위하여 ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared) 분광분석을 실시하였다. 인의 함량은 UV-VIS-IR 분광분석 기를 사용하여 측정하였으며, 이 때 파장은 820 nm를 이용하였다. pH 4에서 pH 9 범위 내에서 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착량은 pH가 증가하면 대체적으로 증가하는 경향을 나타내지만, 인산염 농도에 따라 매우 다른 형태를 보여준다. 카올리나이트 KGa-2의 인산염 흡착 특성은 랑미어 흡착등온선, 템킨 흡착등온선, 프로인드리히 흡착등온선 순으로 잘 부합하며, 랑미어 최대 흡착능은 $204.1{\sim}256.5\;mg/kg$, 평균간은 232.5 mg/kg으로서, 카올리나이트 KGa-1b에 비하여 높은 인산염 흡착능을 가진다. 카올리나이트에 흡착된 대부분의 인산염이 탈착되기보다, 광물 내에 고착되는 경향을 나타내지만 이에 대해서는 후속적인 실험이 필요한 것으로 판단된다. ATR${\sim}$FTIR 스펙트럼에서 카올리나이트에 의한 흡수피크의 위치가 인 피크와 거의 중첩되고, 카올리나이트에 의한 흡수 피크의 강도가 인 피크에 비하여 월등히 크기 때문에 카올리나이트에 흡착된 인에 의한 피크를 카올리나이트 자체에 의한 피크로부터 분리하는 것이 거의 불가능하였다.

유기산, 산화음이온 및 금속 산화물 간의 근권 내 상호작용 연구를 위한 계산화학과 적외선 분광학에 관한 총설: 기본적인 원리와 스펙트럼 처리 (Reviews in Infrared Spectroscopy and Computational Chemistry to Reveal Rhizospheric Interactions among Organic Acids, Oxyanions and Metal oxides: Fundamental Principles and Spectrum Processing)

  • 한준호;노희명
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.426-439
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    • 2017
  • 이 총설은 근권에서 일어나는 유기산, 산화음이온, 그리고 금속 산화물 간의 상호작용을 이해하는데 활용하고 있는 적외선 분광학과 계산화학에 대한 기본적 원리, 역사, 적용 분야, 장점, 그리고 단점에 대해 최근 연구들을 바탕으로 요약하였다. 식물의 유기산과 금속 산화물은 토양 환경에서 산화음이온의 유효도와 이동성을 결정하기 때문에, 산화음이온의 환경 내 거동을 이해하기 위해서는 계면에서 이들의 상호작용을 이해하는 것이 중요하다. 적외선 분광학의 감쇠 전반사 기법은 계면에서 일어나는 화학적인 반응을 측정하는 강력한 도구이지만, 광학적 특성들이 실험 설계와 대상에 따라 매우 다르게 나타날 수 있으므로 이를 이용한 측정은 까다롭다. 전반사에 의해 발생하는 소멸파의 침투 깊이가 가장 중요한 매개 변수인데, 침투 깊이는 적외선의 입사각과 대상 파장, 그리고 매질의 굴절률에 따라 결정된다. 또한, 적외선을 이용하여 계면에서의 화학반응을 분석할 때 겹쳐서 발생하는 스펙트럼을 해석하는 것 역시 큰 문제이기 때문에, 겹쳐 나타나는 스펙트럼을 해석하여 밴드를 검출하고, 이 스펙트럼을 deconvolution하는 것이 필수적이다. 본 총설에서는 적외선스펙트럼을 처리하는 기본적인 절차와, 밴드 검출에 사용하는 네가지 방법인 도함수 분광학과 이차 상관 분광학, multivariate curve resolution, 계산 화학을 액체상에 존재하는 인산염 종분화로 설명하였다. 스펙트럼 처리와 계산 화학을 조합하였을 때 간단한 계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼 결과는 해석할 수 있었지만, 자연과 같은 복잡계에서 측정한 겹쳐진 스펙트럼을 해석하는 것은 여전히 불가능한 상황이다. 그러나 향후 분석 및 신호 처리 기술 발달에 따라 복잡계뿐만 아니라 자연계에서 일어나는 계면 반응을 해석할 수 있을 것으로 기대한다.

PCB Photo-lithography 공정에 사용되는 Photo-resist인 Dry Film에 대한 물의 확산 침투 현상평가 (Evaluation of Water Absorption Phenomena into the Photo-resist Dry Film for PCB Photo-lithography Process)

  • 이춘희;정기호;신안섭
    • 공업화학
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    • 제24권6호
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    • pp.593-598
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    • 2013
  • 본 연구에서는 ATR-FTIR (Attenuated Total Reflectance-Fourier Transfer Infrared)기법을 이용하여 PCB 회로형성에 사용하는 아크릴레이트 계열의 포토레지스트 드라이필름(Dry film)의 흡습 특성을 평가하였다. 또한 습도 변화에 따른 드라이필름의 파단면을 관찰하여 습도에 따라 고분자의 파단특성이 달라지는 것으로 확인하였으며, 정량적인 분석방법으로써 흡습에 따른 무게 변화 및 ATR-FTIR을 이용한 흡광도 변화를 통하여 확산계수를 계산하였다. 실험 결과 주변환경의 온도와 습도가 높아질수록 상온에서 취성과 연성의 중간 정도의 특성을 나타내던 드라이필름이 연성으로 전이되는 사실을 확인할 수 있었고, 온도와 습도가 낮을 경우엔 취성의 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 이를 통해 PCB 회로형성 공정의 온 습도 환경 조건을 항상 일정하게 유지해야 일정한 품질을 유지할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 흡습특성 평가법인 ATR-FTIR방법의 타당성을 확보하기 위해, 기존에 많이 사용하는 무게 변화법을 통한 고분자-물 확산계수와 ATR-FTIR을 이용한 값을 상호 비교하였다. ATR-FTIR을 이용한 방법은 무게변화법과 동일한 수준의 정확도를 가질 뿐만 아니라 흡습 및 탈습 과정에서 고분자 구조가 어떻게 변화하는지를 평가할 수 있어 가장 적합한 방법으로 판단된다.

Effect of ${\gamma}$-Ray Irradiation on Surface Oxidation of Ultra High Molecular Weight Polyethylene/Zirconia Composite Prepared by in situ Ziegler-Natta Polymerization

  • Kwak, Soon-Jong;Noh, Dong-Il;Chun, Heung-Jae;Lim, Youn-Mook;Nho, Young-Chang;Jang, Ju-Woong;Shim, Young-Bock
    • Macromolecular Research
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    • 제17권8호
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    • pp.603-608
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    • 2009
  • Novel ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE)/zirconia composites were previously prepared by the in situ polymerization of ethylene using a Ti-based Ziegler-Natta catalyst supported on to the surface of zirconia, as a bearing material for artificial joints. Tribological tests revealed that a uniform dispersion of zirconia in UHMWPE markedly increased the wear resistance. The effects of zirconia content on the oxidation behavior of the ${\gamma}$-ray-treated UHMWPE/zirconia composite surfaces were examined. The oxidation index that estimates the oxidation degree as the content of total carbonyl compounds was monitored using Fourier transform infrared spectroscopy-attenuated total reflectance. The changes in the surface composition due to the oxidation were confirmed by electron spectroscopy for chemical analysis. The extent of oxidation decreased with increasing zirconia content, which was attributed to the increased crystallinity as well as the decreased polymer portion of the UHMWPE/zirconia composites.

Enzymatic and Non-enzymatic Degradation of Poly (3-Hydroxybutyrate-co-3-Hydroxyvalerate) Copolyesters Produced by Alcaligenes sp. MT-16

  • Choi Gang Guk;Kim Hyung Woo;Rhee Young Ha
    • Journal of Microbiology
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    • 제42권4호
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    • pp.346-352
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    • 2004
  • Poly(3-Hydroxybutyrate-co­3-Hydroxyvalerate), poly(3HB-co-3HV), copolyesters with a variety of 3HV contents (ranging from 17 to $60\;mol\%$) were produced by Alcaligenes sp. MT-16 grown on a medium containing glucose and levulinic acid in various ratios, and the effects of hydrophilicity and crystallinity on the degradability of the copolyesters were evaluated. Measurements of thermo-mechanical pro­perties and Fourier-transform infrared spectroscopy in the attenuated total reflectance revealed that the hydrophilicity and crystallinity of poly(3HB-co-3HV) copolyesters decreased as 3HV content in the copolyester increased. When the prepared copolyester film samples were non-enzymatically hydrolysed in 0.01 N NaOH solution, the weights of all samples were found to have undergone no changes over a period of 20 weeks. In contrast, the copolyester film samples were degraded by the action of extra­cellular polyhydroxybutyrate depolymerase from Emericellopsis minima W2. The overall rate of weight loss was higher in the films containing higher amounts of 3HV, suggesting that the enzymatic degra­dation of the copolyester is more dependent on the crystallinity of the copolyester than on its hydro­philicity. Our results suggest that the degradability characteristics of poly(3HB-co-3HV) copolyesters, as well as their thermo-mechanical properties, are greatly influenced by the 3HV content in the copoly­esters.