• 한국분말재료학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.12-18
• /
• 2018

Cost-effective functional phosphor nanoparticles are prepared by introducing low-cost $SiO_2$ spheres to rare-earth phosphor ($YVO_4:Eu^{3+}$, $YVO_4:Er^{3+}$, and $YVO_4:Nd^{3+}$) shells using a sol-gel synthetic method. These functional nanoparticles are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and general photoluminescence spectra. The $SiO_2$ sphere occupying the interior of the conventional phosphor is advantageous in significantly reducing the cost of expensive rare-earth phosphor nanoparticles. The sol-gel process facilitates the core-shell structure formation; the rare-earth shell phosphor has strong interactions with chelating agents on the surfaces of $SiO_2$ nanoparticles and thus forms layers of several nanometers in thickness. The photoluminescence wavelength is simply tuned by replacing the active materials of $Eu^{3+}$, $Er^{3+}$, and $Nd^{3+}$. Moreover, the photoluminescent properties of the core-shell nanoparticles can be optimized by manipulating the specific contents of active materials in the phosphors. Our simple approach substitutes low-cost $SiO_2$ for expensive rare-earth-based phosphor materials to realize cost-effective phosphor nanoparticles for various applications.

• 한국재료학회지
• /
• 제16권12호
• /
• pp.754-760
• /
• 2006

Mercaptoundecanoic acid (MUA) has been used to enhance the dispersity of Au nanoparticles in organic solvent and the affinity between the Au nanoparticles surface and titanium dioxide shell in the synthesis of $Au/TiO_2$ core-shell composite nanoparticles. The dispersity of the MUA-coated Au nanoparticles in ethanol aqueous solution with different concentration of $H_2O$ was investigated by UV-Vis. absorption spectrum and the coating amount of MUA was varied from 0.02 mM to 1.0 mM. The MUA-coated Au nanoparticles were highly dispersed in pure $H_2O$ in the wide range of the coating amount of MUA. On the contrary, the MUAcoated Au nanoparticles showed an enhanced stability in the ethanol/$H_2O$=8/2 mixed solution only when the coating amount of MUA was 0.05 mM, and in the ethanol/$H_2O$=7/3 mixed solution when the coating amount of MUA was in the range from 0.02 mM to 0.17 mM. From this systematic study, it can be inferred that the stability and the dispersibility of Au nanoparticles in organic solvents are highly sensitive towards the amount of MUA coating.

• 대한화학회지
• /
• 제57권5호
• /
• pp.618-624
• /
• 2013

코어-쉘 형태의 금@은 나노입자가 재구성된 자기조립 블록공중합체 역마이셀 박막에 선택적으로 결합하여 특정 클러스터 배열을 형성하도록 유도하였고, 생성된 배열에 대하여 나노입자 사이의 상호작용에 따른 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 고찰하였다. 금@은 나노입자 배열을 제조하기 위해 폴리스티렌-블록-폴리(4-비닐피리딘) 역마이셀 박막을 주형으로 선택하였으며, 특정 용매 처리에 의해 선택적으로 유도되는 역마이셀 박막의 재구성 현상을 바탕으로, 폴리비닐피롤리돈으로 안정화된 금@은 나노입자의 도입 방법에 따라 규칙적이거나 무질서한 두가지 유형의 금@은 나노입자의 배열을 제조하였다. 금@은 나노입자를 안정화시키기 위하여 사용한 리간드 종류, 금 코어와 은 쉘의 결합, 은 쉘의 두께 변화, 및 금@은 나노입자의 배열 형태 등의 다양한 변수에 따라 발현되는 국소 표면 플라즈몬 결합 현상을 자외선-가시광 흡광 스펙트럼으로 관찰하였다. 최종적으로 나노입자 배열을 표면 증강 라만 산란 현상을 고찰하기 위한 기판으로써 응용하였으며 금@은 나노입자 패턴의 결합 정도에 상응하는 현저히 증강된 라만 신호를 관찰하였다.

• 공업화학
• /
• 제32권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2021

SiO2/Ag 코어-쉘 나노입자를 수정된 Stöber 공정법과 물/dodecylbenzenesulfonic acid (DDBA)/cyclohexane의 역 미셀에서 acetoxime을 환원제로 사용하는 역 미셀 방법을 상호 조합하여 합성하였다. SiO2/Ag 코어-쉘은 UV-visible spectroscopy, XRD, SEM 및 TEM을 사용하여 구조, 형태 및 크기를 조사하였다. SiO2/Ag 코어-쉘의 나노입자 크기는 [물]/[DDBA]의 몰비(WR)의 값을 조절하여 제어할 수 있었다. SiO2/Ag 코어-쉘의 크기와 다분산성은 WR 값이 증가함에 따라 증가하였다. 비정질 SiO2 나노입자 위에 생성된 Ag 나노입자는 430 nm에서 강한 표면 플라즈몬 공명 (SPR) 피크를 나타내었다. SPR 피크는 나노입자 크기의 증가에 따라 장파장으로의 적색 이동을 나타내었다. 합성된 SiO2/Ag 코어-쉘을 분산시켜 70 wt% 조성의 전도성 페이스트를 제조하고, 스크린 인쇄법으로 PET 필름에 코팅하여 전도성을 조사하였다. SiO2/Ag 코어-쉘 페이스트로 코팅된 필름은 상용 Ag 페이스트에 비하여 높은 460~750 µΩ/sq 영역의 표면저항을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.522-527
• /
• 2004

Nano sized FeAl intermetallic particles were successfully synthesized by plasma arc discharge pro-cess. The synthesized powders shouted core-shell structures with the particle size of 10-20 nm. The core was metallic FeAl and shell was composed of amorphous $AI_{2}O_{3}\;and\;a\;little\;amount\;of\;metallic\;Fe_{3}O_{4}.$ Because of the difference of Fe and Al vapor pressure during synthesis, the Al contents in the nanoparticles depended on the Al contents of master alloy.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제48권6호
• /
• pp.493-498
• /
• 2011

Optimal atomic configurations in a nanoparticle were predicted by genetic algorithm. A truncated octahedron with a fixed composition of 1 : 1 was investigated as a model system. A Python code for genetic algorithm linked with a molecular dynamics method was developed. Various operators were implemented to accelerate the optimization of atomic configuration for a given composition and a given morphology of a nanoparticle. The combination of random mix as a crossover operator and total_inversion as a mutation operator showed the most stable structure within the shortest calculation time. Pt-Ag core-shell structure was predicted as the most stable structure for a nanoparticle of approximately 4 nm in diameter. The calculation results in this study led to successful prediction of the atomic configuration of nanoparticle, the size of which is comparable to that of practical nanoparticls for the application to the nanocatalyst.

• 공업화학
• /
• 제29권6호
• /
• pp.710-715
• /
• 2018

본 연구에서는 자성을 이용하여 재수득이 가능한 광 촉매 물질인 $ZnFe_2O_4@SnO_2@TiO_2$ core-shell nanoparticles (NPs)를 3단계 과정을 통해 합성하였다. 구조적 특성은 X-ray diffraction (XRD) 분석으로 확인하였다. Spinel 구조의 $ZnFe_2O_4$와 tetragonal 구조의 $SnO_2$와 anatase 구조의 $TiO_2$가 합성된 것을 확인하였다. 합성한 물질의 자기적 성질은 vibrating sample magnetometer (VSM)으로 확인하였다. Core 물질인 $ZnFe_2O_4$의 포화자화 값은 33.084 emu/g으로 확인하였다. $SnO_2$와 $TiO_2$층의 형성의 결과, 두께 증가로 인한 자성은 각각 33, 40% 감소하였으나 재수득이 가능한 충분한 자성을 가지는 것을 확인하였다. 합성된 물질의 광 촉매 효율은 methylene blue (MB)를 사용하여 측정하였다. Core 물질의 효율은 4.2%로 확인하였고 $SnO_2$와 $TiO_2$ shell 형성의 결과 각각 73%와 96%로 증가하였고 높은 광 촉매 효율을 가지는 것을 확인하였다. 또한 항균 특성은 대장균(E. Coli)과 황색포도상구균(S. Aureus)을 사용하여 억제 영역을 확인하였다. Shell이 형성되면서 더 넓은 억제 영역이 형성되었고 이는 광 촉매 효율을 측정한 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권6호
• /
• pp.1081-1086
• /
• 2008

양자 점을 이용한 QD-LED(Quantum Dot - Light Emitting Device)의 소자 제작을 하기 위해서는 양자 점의 균일한 배열이 중요하다. 핵-껍질(core-shell) 구조의 CdSe/ZnS 양자 점을 기판에 고 밀도, 고 균일도로 배열하기 위하여 두 종류의 분자 끈(molecular linker)을 사용하였고, 공정의 단순화와 비용 절감을 위하여 고분자 도장인 PDMS(polydimethylsiloxane)를 이용한 미세접촉인쇄방법으로 양자 점들을 배열하였다. $TiO_2/ITO$ 기판에 양자 점을 고정시켜주는 역할을 하는 분자 끈으로는 2-carboxyethylphosphonic acid(CAPO)를 사용하였고, 양자 점 사이의 인력을 향상시켜주는 분자 끈으로는 1,6-hexanedithiol(HDT)을 사용하였다. 양자 점들의 배열 특성을 주사전자현미경(SEM, scanning electron microscope)과 원자 힘 현미경(AFM, atomic force microscope)으로 분석하였고, 광 발광분광기(PL, photoluminescence spectroscope)로 발광특성을 측정하였다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제7권1호
• /
• pp.167-169
• /
• 2021

In this study, monodispersive silica nanoparticles with double mesoporous shells were synthesized, and the pore size of synthetic mesoporous silica nanoparticles was controlled. Cetyltrimethylammonium chloride (CTAC), N, N-dimethylbenzene, and decane were used as soft template and induced to form outer mesoporous shell. The resultant double mesoporous silica nanoparticles were consisted of two layers of shells having different pore sizes, and it has been confirmed that outer shells with larger pores (Mean pore size > 2.5 nm) are formed directly on the surface of the smaller pore sized shell (Mean pore size < 2.5 nm). It was confirmed that the regulation of the molar ratio of pore expansion agents plays a key role in determining the pore size of double mesoporous shells.

• 공업화학
• /
• 제34권1호
• /
• pp.36-44
• /
• 2023

코어-쉘 TiO₂/Ag 나노입자를 수정된 졸-겔 공정과 함께 acetoxime을 환원제로 사용한 물/dodecylbenzenesulfonic acid (DDBA)/cyclohexane의 역 미셀 방법으로 합성하였다. 합성된 TiO₂/Ag 나노입자의 구조, 형태 및 크기를 XRD, UV-visible spectroscopy, SEM, TEM 및 TGA를 이용하여 조사하였다. TiO₂/Ag 나노입자의 크기는 [물]/[DDBA]의 몰비를 조절하여 제어할 수 있었다. TiO₂/Ag 나노입자의 크기와 다분산성은 [물]/[DDBA]의 몰비가 증가함에 따라 증가하였다. 아나타제 결정상의 TiO₂ 나노입자 위에 생성된 Ag 나노입자는 430 nm 주변에서 강한 표면 플라즈몬 공명(SPR) 흡수 특성을 나타내었다. SPR 피크는 나노입자 크기의 증가에 따라 장파장으로의 적색 이동이 나타났다. 70 wt% 조성으로 TiO₂/Ag 나노입자를 분산시켜 전도성 페이스트를 제조하고, 스크린 인쇄법으로 PET 필름에 코팅하여 전도성을 조사하였다. TiO₂/Ag 나노입자 페이스트로 코팅된 필름은 상용 Ag 페이스트의 경우보다 높은 405~630 μΩ/sq 영역의 표면저항을 나타내었다.