Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.9
no.4
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pp.55-60
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2002
This paper presents a technique for the preparation of vertically grown CNTs by ICPHFCVD(inductively coupled plasma hot filament chemical vapor deposition) below $580^{\circ}C$. Purification of the CNTs(carbon nanotubes) using RE(radio frequency) plasma in a one step process, based on the different etching property of the Ni-tip, amorphous carbon and carbonaceous materials is also discussed. After purifying the grown materials. CNTs shown the multi walled and hollow typed structure. The typical outer and inner diameters or CNT were 50 nm and 25 nm, respectively. The graphitic wall was composed of 82 layers and the distance between wall and wall was 0.34 nm. From the results of TEM observation, the Ni catalyst at the tip of the carbon nanotubes were effectively removed by using a RF plasma etching, continuously.
Christwardana, Marcelinus;Chung, Yongjin;Tannia, Daniel Chris;Kwon, Yongchai
Korean Journal of Chemical Engineering
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v.35
no.12
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pp.2421-2429
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2018
Thiol-based self-assembled anchor linked to glucose oxidase (GOx) and gold nanoparticle (GNP) cluster is suggested to enhance the performance of glucose biosensor. By the adoption of thiol-based anchors, the activity of biocatalyst consisting of GOx, GNP, polyethyleneimine (PEI) and carbon nanotube (CNT) is improved because they play a crucial role in preventing the leaching out of GOx. They also promote electron collection and transfer, and this is due to a strong hydrophobic interaction between the active site of GOx and the aromatic ring of anchor, while the effect is optimized with the use of thiophenol anchor due to its simple configuration. Based on that, it is quantified that by the adoption of thiophenol as anchor, the current density of flavin adenine dinucleotide (FAD) redox reaction increases about 42%, electron transfer rate constant ($k_s$) is $9.1{\pm}0.1s^{-1}$ and the value is 26% higher than that of catalyst that does not use the anchor structure.
Choi, Jae Won;Yoon, Ji Young;Park, Jin Do;Lee, Hak Sung
Applied Chemistry for Engineering
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v.23
no.3
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pp.302-307
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2012
Advanced oxidation processes (AOP) such as O3/activated carbon process and O3/catalysts process were used to compare the decomposition of phenol. Catalysts such as Pd/activated carbon (Pd/AC), Mn/activated carbon (Mn/AC), Co/activated carbon (Co/AC) and Fe/activated carbon (Fe/AC) were prepared by impregnation of Pd, Mn, Co and Fe into the activated carbon of pellet form, respectively. Based on an hour of reactions, the following descending order for the decomposition ratios of dissolved O3 to the 1.48 mg/L of saturated dissolved O3 was observed: Mn/AC (45%) > Pd/AC (42%) > Co/AC (33%) > AC (31%) > Fe/AC (27%). The removal efficiencies of phenol were also arranged in the descending order of AOP as follows: Mn/AC (89%) > Pd/AC (85%) > Co/AC (77%) > AC (76%) > Fe/AC (71%). The remaining ratios (C/Co) of TOC (total organic carbon) after an hour of experiments were arranged in the ascending order of AOP as follows : Pd/AC (0.29) < Mn/AC (0.36) < AC (0.40) < Co/AC (0.49) < Fe/AC (0.51). However, the catalytic effects in the Co/AC and the Fe/AC processes were little in comparison with O3/AC process. The maximum concentrations of intermediates such as hydroquinone and catechol formed from the decomposition of phenol were arranged in the ascending order of AOP as follows: Pd/AC < Fe/AC < Co/AC < AC < Mn/AC. In the case of Pd/AC process, these intermediates were almost disappeared after an one hour of reaction.
Kang, Hyo Yoon;Hwang, Dong Won;Hwang, Young Kyu;Hwang, Jin-Soo;Chang, Jong-San
Korean Chemical Engineering Research
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v.51
no.2
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pp.189-194
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2013
A sulfonated activated carbon (AC-$SO_3H$) was used as a solid acid catalyst for dehydration of sorbitol to isosorbide and its catalytic performance was compared with the commercial solid acid such as acidic ion exchange resin, Amberlyst-36, and sulfated copper oxide. The catalytic performance with 100% sorbitol conversion and 52% isosorbide selectivity was obtained over AC-$SO_3H$ at 423.15 K. Although AC-$SO_3H$ possessed only 0.5 mmol/g of sulfur content, it showed the similar dehydration activity of sorbitol to isosorbide with Amberlyst-36 (5.4 mmol/g) at 423.15 K. Based on the high thermal and chemical stability of AC-$SO_3H$, one-step reactive distillation, where isosorbide separation can be carried out simultaneously with sorbitol dehydration, was tried to increase the recovery yield of isosobide from sorbitol. The reactive distillation process using AC-$SO_3H$, the turnover number of AC-$SO_3H$ was 4 times higher than the conventional two-step process using sulfuric acid.
Oh, Gunung;Park, Seo Yoon;Lee, Jae-Goo;Kim, Yong Ku;Ra, Ho Won;Seo, Myung Won;Yoon, Sang Jun
Clean Technology
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v.22
no.1
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pp.53-61
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2016
Steam reforming of tar produced from biomass gasification was conducted using several Ni-based catalysts. In labscale, the catalytic steam reforming of toluene which is a major component of biomass tar was studied. A fixed bed reactor was used at various temperatures of 400-800 ℃. Ru (0.6 wt%) and Mn or K (1 wt%) were applied as a promoter in Ni based catalysts. Generally, Ni/Ru-K/Al2O3 catalyst shows higher performance on steam reforming of toluene than Ni/Ru-Mn/Al2O3 catalyst. Used catalysts were analyzed by XRD and TGA to detect sintering and carbon deposition. Base on the lab-scale studies, the monolith and pellet type catalysts were tested in 1 ton/day scale biomass gasification system. Ni/Ru-K/Al2O3 monolith catalyst shows high tar reforming performance at high temperature. In addition, Ni/Ru-Mn/Al2O3 monolith catalyst was showed deactivation with operation time. Reforming performance of Ni/Ru-K/Al2O3 pellet catalyst which showed 66.7% tar conversion at 587 ℃ was compared to regenerated one. Overall, Ni/Ru-K/Al2O3 pellet catalyst shows higher stability and performance than other used catalysts.
Octahedral $Co_3O_4$/carbon nanofiber (CNF) composites are fabricated using electrospinning and hydrothermal methods. Their morphological characteristics, chemical bonding states, and electrochemical properties are used to demonstrate the improved photovoltaic properties of the samples. Octahedral $Co_3O_4$ grown on CNFs is based on metallic Co nanoparticles acting as seeds in the CNFs, which seeds are directly related to the high performance of DSSCs. The octahedral $Co_3O_4$/CNFs composites exhibit high photocurrent density ($12.73mA/m^2$), superb fill factor (62.1 %), and excellent power conversion efficiency (5.61 %) compared to those characteristics of commercial $Co_3O_4$, conventional CNFs, and metallic Co-seed/CNFs. These results can be described as stemmnig from the synergistic effect of the porous and graphitized matrix formed by catalytic graphitization using the metal cobalt catalyst on CNFs, which leads to an increase in the catalytic activity for the reduction of triiodide ions. Therefore, octahedral $Co_3O_4$/CNFs composites can be used as a counter electrode for Pt-free dye-sensitized solar cells.
Yoon, Hee-Seung;Oh, Jong Hyun;Lee, Hyung Keun;Jeon, Jong-Ki;Ryu, Seung Kon
Korean Chemical Engineering Research
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v.46
no.5
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pp.863-867
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2008
Pitch based activated carbon fiber(ACF) was prepared from reformed naphtha cracking bottom oil(NCB oil) by melt spinning. The fibers obtained were stabilized, carbonized, and then steam activated. The ACF was sensitized with Pd-Sn catalytic nuclei via a single-step activation approach. This sensitized ACF was used as precursors for obtaining copper plated ACFs via electroless plating. ACFs uniformly decorated with metal particles were obtained with reduced copper plating in the reaction solution. Effects of the amount of copper on characteristics of ACF/Cu catalysts were investigated through BET surface area, X-ray diffraction, scanning emission microscopy, and ICP. The amount of copper increased with plating time, but the surface area as well as the pore volume decreased. NO conversion increased with reaction temperature. NO conversion decreased with increasing the amount of copper, which is seemed to be due to the reduction of surface area as well as the dispersion of copper.
Park, Chang-Kyun;Kim, Jong-Pil;Kim, Young-Kwang;Yun, Sung-Jun;Kim, Won;Park, Jin-Seok
Proceedings of the KIEE Conference
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2007.11a
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pp.90-91
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2007
Nano-sized conical-type tungsten(W) field-emitters based on carbon nanotubes(CNTs) are fabricated with the configuration of CNTs/catalyst/buffer/W-tip by adopting various buffer layers, such as TiN, Al, Al/TiN, and Al/hi/TiN. This study focuses on elucidating how the buffer layers affect the structural properties of CNTs and the electron-emission characteristics of CNT-emitters. Field-emission scanning electron microscopy(FESEM) and high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM) are used to monitor the nanostructures and surface morphologies of all the catalysts and CNTs grown. The crystalline structure of CNTs is also characterized by Raman spectroscopy. Furthermore, the measurement of field-emission characteristics for all the field-emitters fabricated shows that the emitter using the Al/Ni/TiN stacked buffer reveals the most excellent performances, such as maximum emission current of $202{\mu}A$, threshold field of 2.08V/${\mu}m$, and long-term (up to 24h) stability of emission current.
Kalmakhanova, Marzhan Seitovna;Diaz de Tuesta, Jose Luis;Kabykenovna, Bakytgul;Gomes, Helder Teixeira
Environmental Engineering Research
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v.25
no.2
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pp.186-196
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2020
Pillared clays with Zr and Fe/Cu/Zr polycations have been prepared from natural clays found in large deposits of Kazakhstan and assessed as catalysts for the catalytic wet peroxide oxidation (CWPO), using 4-nitrophenol (4-NP) as model compound. The performance of the catalysts was followed by measuring the concentration of 4-NP, H2O2 and the total organic carbon (TOC), considering C4-NP = 5 g L-1, $C_{H_2O_2}$ = 17.8 g L-1, Ccat = 2.5 g L-1, initial pH = 3.0 and T = 50℃. At those selected conditions, the pillared clays showed higher activity than natural clays in the CWPO of 4-NP. The conversion of the model pollutant was complete when Fe/Cu/Zr-PILCs were used, with the TOC removal reaching 78.4% after 24 h with the best Fe/Cu/Zr-PILC. The H2O2, 4-NP and TOC time-evolution was well described by a kinetic model based on TOC lumps in three blocks, considering the initial TOC (corresponding to 4-NP), the production of oxidizable intermediates and the formation of refractory products.
Kim, Dong-Woo;Kim, Dong-Kyu;Kim, Cheol-Woong;Koh, Jae-Cheon;Park, DaeWon
Korean Chemical Engineering Research
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v.48
no.3
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pp.332-336
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2010
Ionic liquid immobilized on mesoporous amorphous silica was prepared from the coupling of 1-(triethoxysilylpropyl)-3-n-alkyl-imidzolium halides with tetraethyl orthosilicate(TEOS) through template-free condensation under strong acidic conditions. The immobilized 1-n-butyl-3-methyl imidazolium bromide ionic liquid on amorphous silica(BMImBr-AS) was proved to be an effective heterogeneous catalyst for the synthesis of dimethyl carbonate(DMC) from transesterification of ethylene carbonate(EC) with methanol. High temperature, high carbon dioxide pressure and long reaction time were favorable for the reactivity of BMImBr-AS. Kinetic studies based on two step reactions revealed that the proposed reaction model fitted well the experimental data. The apparent activation energy was estimated to be 67.4 kJ/mol.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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