• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.394-401
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• 2022

Polyvinylidene chloride-resin(PVDC-resin)와 polyvinylidene fluoride(PVDF)의 두 폴리머 전구체는 열분해 과정을 통해 마이크로 다공성 탄소로 변환되어 되므로 이온 흡/탈착으로 전하를 저장하는 슈퍼커패시터용 전극재료로 유리하다. 더욱이, 두 전구체를 구성하는 여러가지 이종원소들은 탄화 후 작용기를 형성하여 추가적인 전하저장에 기여할 수 있으므로, 탄화 시 생성되는 작용기에 대한 분석은 에너지 저장용 탄소소재를 개발하는데 중요하다. 본 연구에서는 두 폴리머 전구체를 탄화시킨 후 생성된 작용기를 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 다양한 pH의 전해질에서 탄소 전극의 전기화학 거동 관찰을 통하여 확인하였다. 산성(1 M H₂SO₄) 전해질에서 측정된 두 탄소 전극의 비전기용량은 생성된 quinone 작용기의 패러데익 충/방전 반응 덕분에 중성 전해질(0.5 M Na₂SO₄)에서보다 증가하였다. 특히, PVDC-resin으로부터 합성된 탄소는 매우 작은 마이크로 기공이 표면에 형성되어 있어 전해질 이온의 흡착을 어렵게 하므로, PVDF로부터 합성된 탄소 전극에 비해 낮은 용량을 보인다. 염기성 전해질(6 M KOH)에서 두 탄소 전극 모두 3가지 전해질 중 가장 높은 비전기용량이 측정되었는데, 이는 구성하는 전해질 이온들(K⁺, OH^-)이 두 탄소에 형성된 마이크로 기공으로 흡/탈착이 용이하게 일어나는 동시에 패러데익 충/방전 반응으로 추가적인 전하가 저장되었기 때문이다.

• Carbon letters
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• 제8권3호
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• pp.184-190
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• 2007

Carbon Nano Tubes could be either metallic or semi-conducting in nature, depending on their diameter. Its photocatalytic behavior has given an impetus to use it as an anti-microbial agent. More than 95% Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria got killed when exposed to Carbon Nano Tubes for 30 minutes in presence of sunlight. Carbon Nano Tubes are supposed to have smooth surface on to which it accumulates positive charges when exposed to light. The surface that is non illuminated has negative charge. At the cellular level microorganisms produce negative charges on the cell membrane, Therefore damaging effect of multi walled carbon nano tubes (exposed to light) on the microorganisms is possible. In this paper, photo catalytic killing of microbes by multi walled carbon nano tubes is reported. Killing was due to damage in the cell membrane, as seen in SEM micrographs. Moreover biochemical analysis of membrane as well as total cellular proteins by SDS PAGE showed that there was denaturation of membrane proteins as well as total proteins of both the microbes studied. The killed microbes that showed a decrease in number of protein bands (i.e. due to breaking down of proteins) also showed an increase in level of free amino acids in microbes. This further confirmed that proteins got denatured or broken down into shorter units of amino acids. Increased level of free amino acids was recorded in both the microbes treated with multi walled carbon nano tubes and sunlight.

• 전기화학회지
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• 제10권3호
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• pp.179-183
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• 2007

The corrosion behavior of metal covered with mortar under a wet-dry cyclic condition were investigated to apply for the measurement of corrosion rates of reinforcing steel in concrete structure. The carbon steel in mortar having t=3 mm cover thickness was exposed to the alternate condition of 6 h immersion in chloride containing solution and 18 h drying at $25^{\circ}C$ and 50%RH. The electrochemical phenomena of a carbon steel and mortar interface was explained by an equivalent circuit consisting of a solution resistance, a charge transfer resistance and a CPE(Constant Phase Element). The corrosion rates were monitored continuously during exposure using an AC impedance technique. Simultaneously, the current distribution over the working electrode during impedance measurement was analyzed from the phase shift, $\theta$, in an intermediate frequency. The result showed that corrosion rate monitoring using an AC impedance method is suitable under the given exposure conditions even during the drying period when the metal is covered with the wetted mortar.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.599-602
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• 2007

결정성 그린 코크스 상의 메조카본 마이크로비즈를 이용하여 약품 및 전기화학 부활 법을 적용하여 23 F/cc 급의 신형 고밀도 활성탄을 합성하였다. 전기화학 부활과정 중에 고성능을 발현하기 위한 전기화학 거동을 순차적인 전압인가법을 이용하여 검토하였다. 전기화학 부활의 유효전압은 높은 비표면적 활성탄의 표면활성 저하에 의해 적용전압에 무관하게 2.7~3.2 V로 확인되었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제1권1호
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• pp.63-68
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• 2010

The $Li_4Ti_5O_{12}$/AC composite was prepared by sol-gel process with ultrasonication. The prepared composite was characterized by SEM, XRD and TG analysis, and their electrochemical behaviors were investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and charge-discharge test in 1M $LiBF_4$/PC electrolyte. From the results, the $Li_4Ti_5O_{12}$ particles coated on AC surface had an average particle size of 100 nm and showed spinel-framework structure. When the potential range of the $Li_4Ti_5O_{12}$/AC composite was extended from 0.1 to 2.5 V, redox peaks and electric double layer property were revealed. The initial discharge capacity of $Li_4Ti_5O_{12}$/AC composite was 218 mAh $g^{-1}$ at 1 C. The enhancement of discharge capacity was attributed to electric double layer of added activated carbon.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.63-63
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• 2010

Ability to transport extracted carriers from NQDs is essential for the development of most NQD based applications. Strategies to facilitate carrier transport while preserving NQDs' optical characteristics include: 1) Fabricating neat films of NQDs with modified surfaces either by adapting series of ligands with certain limitations or by applying physical processes such as heat annealing 2) Coupling of NQDs to one-dimensional nanostructures such as single walled carbon nanotubes (SWNTs) or various types of nanowires. NQD-nanowire hybrid nanostructures are expected to facilitate selective wavelength absorption, charge transfer to 1-D nanostructures, and efficient carrier transport. Even with the vast interests in using NQD-SWNT hybrid materials in optoelectric applications, still, no reports so far have clearly elucidated the optoelectric behavior when they were assembled on the FET mainly because the complexity involving in both components in their preparation and characterization. We have monitored the optical properties of both components (NQDs, SWNTs) from the synthesis, to the assembly, and to the device. More importantly, by using pyridine molecules as a linker to non-covalently attach NQDs to SWNTs, we were able to assemble NQDs on SWNTs with precise density control without harming their electronic structures. Furthermore, by measuring electrical signals from the fabricated aligned SWNTs-FET using dielectrophoresis (DEP), we were able to elucidate the charge transfer mechanism.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.483-488
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• 2021

With continuous emission of environmental pollutants and an increase in greenhouse gases such as carbon dioxide, demand to seek other types of energy sources, alternative energy, was needed. Hydrogen, an eco-friendly energy, is attracting attention as the ultimate alternative energy medium. Hydrogen storage technology has been studied diversely to utilize hydrogen energy. In this study, the gas behavior of hydrogen in the storage tank was numerically examined under charge conditions for the Tpe III hydrogen tank. Numerical results were compared with the experimental results to verify the numerical implementation. In the results of pressure and temperature values under charge condition, the Realizable k-ε model and Reynold stress model were quantitatively matched with the smallest error between numerical and experimental results.

• 전기화학회지
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• 제6권2호
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• pp.153-157
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• 2003

전기이중층 축전용량(electric double layer capacitance)과 유사축전용량(pseudo-capacitance)을 함께 갖는 하이브리드 전기화학 축전기에 대한 연구를 수행하였다. 양극은 $Ni(OH)_2$ 활성탄소가 복합된 전극을 사용하였으며 음극은 활성탄소를 활물질로 사용하므로써 비대칭 전극 구조를 갖는다. 셀 실험을 위하여 $5\times5cm^2$ 크기인 전극을 제작 사용하였다. Cyclic voltammetry측정 및 교류 임피던스 측정실험을 통하여 각각의 셀들이 갖는 전기화학적 거동을 조사하였고 충 방전 실험을 통하여 양극과 음극의 최적 질량비를 조사하였다.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.265-271
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• 2010

활성탄에 $TiO_2$를 졸-겔 방법으로 코팅하여 탄소복합전극을 제조하였고 축전식 이온제거(Capacitive deionization : CDI) 과정에서 나타난 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 $TiO_2$는 전극의 젖음성을 향상시켜 전극과 전해질의 접촉 저항을 감소시키고, 전기이중층 흡착량을 증가시킬 수 있으므로 CDI전극재로 활성탄에 코팅하였다. TEM, XRD, XPS로 활성탄에 $TiO_2$가 코팅되었는지 확인하였다. 순환전류전압법과 impedance측정 결과 탄소복합전극이 탄소전극보다 전기이중층 용량이 증가하였으며, 전극의 확산저항이 줄어든 것을 확인하였다. 또한 이온제거율을 확인하기 위한 충전-방전 및 이온전도도 평가 결과 전해질 NaCl $1000\;{\mu}S/cm$에서 탄소복합전극이 탄소전극보다 39% 더 많은 이온을 제거하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과 CDI용 전극재료 $TiO_2$가 코팅된 탄소복합전극이 탄소전극보다 효과적인 제염효과를 보임을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.303-308
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• 2018

본 연구에서는 리튬이차전지 음극활물질인 Silicon/Carbon (Si/C) 복합소재를 제조하여 바인더 및 첨가제가 전지성능에 미치는 영향을 조사하였다. Si/C 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 통해 합성하였다. Si/C 음극소재는 충 방전, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 분석하였다. PAA 바인더를 이용한 Si/C 전지의 용량은 1,899 mAh/g으로 다른 바인더를 사용한 합성물보다 우수하였으며, 40 사이클 동안 92%에 달하는 높은 용량 보존율을 나타내었다. 또한, VC 첨가제를 사용한 전지의 경우 3,049 mAh/g의 높은 초기용량을 나타내며, 실리콘 표면에 보호막을 형성해 초기 비가역용량을 감소시켜줌을 알 수 있었다.