• 제목/요약/키워드: Conjugation length

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Solvent-Induced Photoemissions of High-Energy Chromophores of Conjugated Polymer MEH-PPV: Role of Conformational Disorder

  • Traiphol, Rakchart;Charoenthai, Nipaphat
    • Macromolecular Research
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    • 제16권3호
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    • pp.224-230
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    • 2008
  • This study examined the photoemission behaviors of isolated chains of poly[2-methoxy, 5-(2'-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene](MEH-PPV) dispersed in various solvents including dichloromethane, chloroform and tetrahydrofuran(THF). A change in polymer-solvent interactions in these solutions caused the MEH-PPV chains to adopt different local conformations, which in turn affected their radiative de-excitation pathways. For the polymer in dichloromethane and chloroform, in which the conjugated chains are relatively extended, photoemission occurs mostly at the long chromophores with lowest HOMO-LUMO energy gap. Their emission spectra showed a main peak at ${\sim}560\;nm$. Dual photoemission of high- and low-energy chromophores was observed when the conjugated chains were forced to partially collapse in a poor solvent THF. Novel high-energy peaks and a typical low-energy peak were detected at ${\sim}414\;nm$ and ${\sim}554\;nm$, respectively. The observation of the high-energy peaks indicates significant suppression of the intrachain energy transfer process, which was attributed to the increase in conformational disorder in the partially collapsed coils. An analysis of the excitation spectra suggests that the high-energy peaks belong to short chromophores constituting of one or two repeat units. This study systematically investigated the effects of polymer concentration, temperature and single bond defects along the backbone on the photoemission of the high-energy chromophores.

Polydiacetylene을 이용한 체온 측정 물질의 제조 (Preparing a Body Temperature Checking Material Using Polydiacetylene)

  • 김희선;허은진;신민재
    • 공업화학
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    • 제32권2호
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    • pp.219-223
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    • 2021
  • Considering the current COVID 19 pandemic, herein, we developed a material that can be used to fabricate a device for checking the body temperature of a person who has been exposed to influenza or corona virus. This material was formed by mixing pluronic F127 (F127) with a polydiacetylene (PDA) vesicle, which was formed with 10,12-pentacosadiynoic acid. The color of the system started to change from blue to light purple at 37 ℃, finally turning reddish at 40 ℃. Thus, the developed material can be used to detect changes in body temperature, and thus, detect signs of fever. The mixing ratio of the PDA vesicle and F127 was an important factor for controlling the temperature at which the color change started. The results showed that the color change accompanied by the separation of the PDA vesicle with F127. We believe that this phenomenon plays an important role in reducing the conjugation length in the double and triple bond of PDA.

주사슬에 설폰기를 함유하는 전기발광 공액 고분자의 합성과 특성분석 (Synthesis and Characterization of Electroluminescent Conjugated Polymers Containing Sulfone Group in the Main Chain)

  • 강민성;정호국;박수영;김장주
    • 폴리머
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    • 제29권4호
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    • pp.357-362
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    • 2005
  • 중합체의 공액길이를 제어하고 이들이 갖는 에너지 준위를 조절하며, 발광성능향상과 발광파장을 조절하려는 목적으로 설폰기가 포함된 페닐렌-비닐렌계의 새로운 전기발광 고분자들을 Witting 중합을 통해 합성하였다. 합성된 고분자들은 일반 유기 용매에 좋은 용해성을 보였고 $400^{circ}C$ 정도의 초기분해온도와 $200^{circ}C$ 전후의 높은 유리전이온도를 가짐으로써 열적 안정성이 매우 높음을 확인하였다. 각각의 고분자는 용액과 필름상태에서 모두 설폰기의 꺾임에 의해 공액길이가 짧아질수록 UV 흡수와 발광 스펙트럼이 단파장으로 이동하였고 이를 통해 설폰기가 효율적으로 발광파장을 제어하는 것을 확인하였다. 또한 CV측정과 이론적인 계산을 통해 전자친화도가 큰 설폰기에 의해서 합성된 고분자들의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위가 상대적으로 낮아짐으로써 소자의 전기발광특성이 향상됨을 확인하였다.

반 전송 링크의 RDPS 결정 방식이 다른 분산 제어가 적용된 Mid-span Spectral Inversion 시스템 (Mid-span Spectral Inversion System Applied with Dispersion Management with Different RDPS Determinations for Half Transmission Link)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.331-337
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    • 2022
  • 색 분산과 비선형 Kerr 효과에 의한 신호 왜곡을 보상하는 광학 위상 공액과 결합된 분산 제어 링크에서 광섬유의 길이가 보상의 효율성을 결정하는 주요 요인이다. 분산 제어 링크는 표준 단일 모드 광섬유와 분산 보상 광섬유가 배열된 여러 개의 중계 구간으로 구성된다. 본 논문에서는 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)를 중심으로 전반 링크와 후반 링크에서 각각 서로 다른 한 종류의 광섬유들의 길이 변화만으로 RDPS (residual dispersion per span)에 변화를 주는 링크에서의 보상 효과를 살펴보았다. 누적 분산 프로파일이 OPC를 중심으로 원점 대칭이 되면서 동시에 전반 링크에서는 누적 분산량은 모두 양으로, 반면 후반 링크에서는 누적 분산량은 모두 음으로 분포시키는 분산 제어 링크가 960 Gb/s 파장 분할 다중 신호에 대해 가장 우수한 보상이 얻어지는 것을 확인하였다.

Poly[3-octylthiophene-co-3-(4-fluorophenyl)thiophene]에서 공중합 비율에 따른 전기 광학적 특성의 변화 (Change in Opto-electrical Characteristics in Poly[3-octylthiophene-co-3-(4-fluorophenyl)thiophene] according to the Copolymerization Ratio)

  • 신선호;정애영;김주현;이후성;김동표
    • 폴리머
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    • 제25권3호
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    • pp.399-405
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    • 2001
  • Poly[3-octylthiophene-co-3-(4-fluorophenyl)thiophene]를 2:1, 1:1, 1:2의 몰 비로 공중합한 뒤 유기 발광 소자를 제작하였다. 이렇게 공중합한 고분자의 광ㆍ전기적인 특성을 PL, EL 스펙트럼과 I-V, V-L 곡선을 이용하여 조사하였고, 전자 흡수 스펙트럼과 순환 전압 전류 곡선을 이용하여 band diagram을 얻었다. P(OT/FPT)(1:1)의 경우 LUMO 값이 -3.35eV로 가장 낮았다. EL과 PL 스펙트럼에서는 fluorophenyl 기의 함량이 증가함에 따라 발광 파장이 장파장으로 이동하였으나, P(OT/FPT)(1:2)의 경우에는 단파장으로 이동하였다 이것은 fluoro-phenyl 기의 함량이 증가하여 고분자 사슬이 뒤틀리게 되어 ${\pi}$-conjugation이 깨어져 공액 길이가 짧아지는 효과를 나타냈기 때문이다. P(OT/FPT)(1:1)는 34cd/$m^2$으로 가장 우수한 휘도를 갖는 짙은 적색 발광을 하였다. 또한 발광 효율에서도 P(OT/FPT)(1:1)가 가장 우수한 것으로 나타났다. P(OT/FPT)(1:2)의 경우 필름 표면이 고르지 못하여 국부적으로 누설 전류가 흐르기 때문에 발광 효율이 낮아지는 것으로 믿어진다.

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Non-Midway OPC를 추가한 분산 제어 광전송 링크 (Dispersion-Managed Optical Transmission Link Adding of Non-Midway OPC)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.408-414
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    • 2020
  • 장거리 대용량 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multipled) 전송 링크에 광 위상 공액기를 적용하는 경우에 갖게 되는 한계를 극복하기 위한 방법을 살펴보았다. 광전송 링크는 단일 모드 광섬유를 갖는 중계 구간에 분산 보상 광섬유를 삽입한 분산 제어 (DM; dispersion management)를 기본 구조로 하였고 이 전송 링크의 적당한 곳에 광 위상 공액기를 추가하였다. 제안된 위치에 존재하는 광 위상 공액기를 갖는 광전송 링크에서 파장 분할 다중 채널의 입사 전력에 따른 최대 중계 구간의 수를 도출하고 비교 분석하였다. 광 위상 공액기가 전체 전송로 중간에서 벗어날수록 파장 분할 다중 채널의 보상 효과가 줄어들지만 광 위상 공액기 위치에 따라 중계 구간 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)을 적절히 선택하고, 전송로의 전체 잉여 분산을 결정하는 중계 구간을 적절히 선택하면 감소하는 보상 정도를 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.

SMF와 DCF의 길이와 분산 계수가 불규칙하게 분포하는 분산 제어 링크 (Dispersion-managed Links with the Irregular Distribution of the Lengths and Dispersion Coefficients of the SMFs and the DCFs)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.240-245
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    • 2018
  • 전체 광 중계 구간 모두 불규칙한 분산 계수를 갖는 단일 모드 광섬유와 분산 보상 광섬유 (DCF; dispersion compensating fiber)를 이용한 융통적인 분산 제어 링크 구조를 제안하였다. 링크의 융통적 구성은 각 전송 반 구획에서 DCF의 분산 계수를 기준으로 이들을 인위적으로 분포시켜서 가능하게 하였다. 광 위상 공액기 전의 전송 반 구획에서는 DCF의 분산 계수를 점진적으로 증가시키고, 광 위상 공액기 다음의 전송 반 구획에서는 DCF의 분산 계수를 점진적으로 감소시키는 'AD' 분포에서 왜곡된 파장 분할 다중(WDM; wavelength division multiplexed) 신호가 최상으로 보상되는 것을 확인하였다. 따라서 왜곡된 WDM 채널의 보상 효과를 더욱 증가시키기 위해서는 광섬유의 길이, 중계 구간 당 잉여 분산뿐만 아니라 광섬유의 분산 계수에 상관없이 'AD' 분포를 선택할 필요가 있다는 것을 확인하였다.

중계 구간의 개수가 다르고 RDPS가 비대칭인 분산 제어 링크 (Dispersion-Managed Link with Different Numbers of Fiber Spans and Asymmetric Distribution of RDPS)

  • 홍성화;이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.570-576
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    • 2019
  • 광 네트워크의 융통적 구성을 위해 전체 전송로 중간이 아닌 위치에 존재하는 광 위상 공액기를 갖는 분산 제어 링크를 제안하였다. 제안하는 분산 제어 링크에서 광 위상 공액기는 6개 중계 구간으로 구성되는 전반 전송 구획과 14개로 구성되는 후반 전송 구획 사이에 존재하고, 각 전송 반 구획에서의 평균 중계 구간 당 잉여 분산 (RDPS; residual dispersion per span)이 서로 다른 비대칭 구조이다. 또한 파장 분할 다중 채널의 왜곡 보상을 위하여 각 중계 구간마다 실제 RDPS를 점진적으로 증가/감소시키는 인위적 분포 구조를 채택하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 16개의 비대칭 분포 제어 링크 구조 중 인접한 중계 구간 간 RDPS 편차를 적게 하여 전반 전송 구획에서는 중계 구간의 실제 RDPS를 점진적으로 감소시키고 후반 전송 구획에서는 중계 구간의 실제 RDPS를 점진적으로 증가시키는 구조가 왜곡된 파장 분할 다중 채널의 보상에 적합한 것을 확인하였다.

다중 피리딘 구조를 가지는 형광염료의 금속 이온 반응성에 대한 연구 (Selective Metal Ion Sensing of Bipyridine-Bisterpyridine containing Fluorescent Dyes)

  • 조혜진;김아롱;정수연;박종승
    • 한국염색가공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.254-261
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    • 2013
  • In this study, we synthesized a new fluorescent polypyridyl dye 2 containing a 2,2'-bipyridine in the center and two 2,2':6',2"-terpyridines at both ends. When exposed to various metal ions, the dye 2 showed selective fluorescence responses. In the presence of $Cu^{2+}$ and $Ni^{2+}$, it exhibited a highly effective fluorescence quenching, leading to large $K_{sv}$ values of up to $10^5$. In response to most other metal ions including $Al^{3+}$, in contrast, its fluorescence changes little, showing a small Ksv value at $10^2$. Meanwhile, the compound 2 revealed a differentiated fluorescence response to $Zn^{2+}$, which is evidenced by a large red shift of > 100 nm. Such a red shift from the ion binding is attributed to the planarization of the bipyridyl unit extending the effective conjugation length in conjunction. A polypyridyl compound will find important usefulness in chemosensor application due to its selective binding to metal ions. Subsequent research concerned with modified derivatives is currently going on, as a way to provide high solubility even after metal-complexing.

Synthesis and Photovoltaic Properties of Novel Ruthenium(II) Sensitizers for Dye-sensitized Solar Cell Applications

  • Ryu, Tae-In;Song, Myung-Kwan;Lee, Myung-Jin;Jin, Sung-Ho;Kang, Sun-Woo;Lee, Jin-Yong;Lee, Jae-Wook;Lee, Chan-Woo;Gal, Yeong-Soon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권10호
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    • pp.2329-2337
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    • 2009
  • Three heteroleptic ruthenium sensitizers, Ru(L)($L^1)(NCS)_2$ [L = 4,4'-dicarboxylic acid-2,2'-bipyridine, Ru-T1: $L^1$ = (E)-2-(4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)-3-(thiophen-2-yl)acrylonitrile, Ru-T2: $L^2$ = (E)-3-(5'-hexyl-2,2'-bithiophen-5- yl)-2-(4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)acrylonitrile, and Ru-T3: $L^3$ = (E)-3-(5"-hexyl-2,2':5',2"-terthiophen-5-yl)-2- (4'-methyl-2,2'-bipyridin-4-yl)acrylonitrile)], were synthesized and used as photosensitizers in nanocrystalline dyesensitized solar cells (DSSCs). The introduction of the 3-(5-hexyloligothiophen-5-yl)acrylonitrile group increased the conjugation length of the bipyridine donor ligand and thus improved their molar absorption coefficient and light harvesting efficiency. DSSCs with the configuration of Sn$O_2$: F/Ti$O_2$/ruthenium dye/liquid electrolyte/Pt devices were fabricated using these Ru-$T1{\sim}T3$ as a photosensitizers. Among the devices, the DSSCs composed of Ru-T2 exhibited highest power conversion efficiency (PCE) of 2.84% under AM 1.5 G illumination (100 mW/$cm^2$).